Um transformador trifásico Yd11 apresenta primário de
e secundário de
, com potência nominal de
e reatância de curto-circuito de
. O centro estrela do primário está isolado e é alimentado em sequência positiva. Nessas condições, a defasagem entre a tensão de linha VAB no primário e a tensão de linha VAB no secundário, e o circuito de sequência zero do transformador são, respectivamente:
A)
, com circuito de sequência zero com impedância igual a zero
B)
, com circuito de sequência zero aberto
C)
, com circuito de sequência zero com impedância de 6,0 %
D)
, com circuito de sequência zero aberto
A)
B)
C)
D)
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações e pede duas coisas (vou listar exatamente o que é pedido e os dados dados):
- Tipo do transformador:
(primário em estrela, secundário em delta, número de relógio ). - Tensões nominais: primário
, secundário . - Potência nominal:
. - Reatância de curto-circuito:
. - Informação adicional: o centro estrela do primário está isolado (neutro não aterrada/isolation) e o primário é alimentado em sequência positiva.
- O que o enunciado pergunta: “a defasagem entre a tensão de linha
no primário e a tensão de linha no secundário” e “o circuito de sequência zero do transformador” (ou seja, se há caminho para corrente de sequência zero e qual é sua condição).
Passo 2
Entender o significado de
e como o número do relógio dá a defasagem (aula prática).
- A notação de grupo vetorial como
indica a configuração das bobinas (Y no primário, d no secundário) e um deslocamento angular entre as tensões fase/linha dos dois lados. O número é a “posição do relógio” e cada hora no relógio corresponde a . - Para converter a posição do relógio
em ângulo, usa-se a fórmula prática:
Explicação dessa fórmula de forma simples: a posição
corresponde a
(sem deslocamento). Cada decremento de 1 hora (de 12 para 11, para 10, …) corresponde a
. Cada incremento corresponde a
. Assim, posição
é uma hora antes de 12, logo corresponde a
.
- Interpretação do sinal: um ângulo negativo significa que a tensão do secundário (como referida pela convenção do grupo vetorial) está atrasada em relação à tensão do primário; ângulo positivo significa que está adiantada.
Passo 3
Aplicar a fórmula ao caso
.
- Substituindo
na fórmula:
- Significado físico: a tensão de linha
no secundário está defasada de em relação à tensão de linha no primário (ou seja, o secundário atrasa em relação ao primário). Portanto a defasagem pedida é .
Passo 4
Entender e analisar o circuito de sequência zero (aula sobre sequência zero e caminhos de retorno).
- Conceito rápido e amigável: sequência zero corresponde a três fasores de fase iguais (mesma magnitude e mesma fase). Para que exista corrente de sequência zero em um transformador, precisa haver um caminho de retorno para essas correntes: tipicamente via neutro aterrada (no lado estrela) ou via malha delta (circulação interna no delta).
- No nosso transformador temos primário em estrela cujo centro (neutro) está isolado (não aterrado). Isso significa que, visto do primário, não existe caminho exterior para correntes de sequência zero — o neutro está aberto. Então a componente de sequência zero não pode ser conduzida para a rede pelo primário.
- E no secundário temos delta: um enrolamento em delta pode permitir circulação interna de correntes de sequência zero (correntes triplen que fecham internamente no delta), porém essa circulação interna não cria caminho para a sequência zero passar para o primário quando o neutro do primário está isolado.
- Conclusão clara e prática: do ponto de vista do transformador ligado entre as duas redes, a sequência zero não tem caminho através do transformador (não há retorno pelo neutro do lado estrela), portanto o circuito de sequência zero do transformador é, efetivamente, aberto (impedância infinita para fluxo de sequência zero entre os lados). Em termos de modelos de sequência, dizemos que a sequência zero está aberta (não passa corrente).
Passo 5
Resumo final e escolha da alternativa correta.
- A defasagem entre
primário e secundário para é . - Como o centro estrela do primário está isolado, não há caminho para sequência zero entre primário e secundário → circuito de sequência zero aberto.
- Isso corresponde à alternativa (B).
Resposta
B)
, com circuito de sequência zero aberto