Transformadores de Potencial: Conceito, Composição e Aplicações

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Transformadores de Potencial
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
Curso de Engenharia Elétrica
Eder Jonas Manganaro – 201403200751
São Paulo, 2022
Sumário
Conceito de Transformador
Composição
Transformador de Potencial
Características Construtivas
Grupo de Ligação
Aplicações
Conclusão
Referências
1. Conceito de Transformador
“Um dispositivo que por meio da indução eletromagnética, transfere, energia elétrica de um ou mais circuitos (primário) para outro ou outros circuitos (secundário), usando a mesma frequência, mas geralmente, tensões e intensidades de corretes diferentes.” (ABNT, 2007)
É um aparelho estático usado para diminuir ou aumentar a tensão e a corrente elétrica (NEVES e MÜNCHOW, 2013)
Figura 1 - Ilustração de um transformador
Fonte: https://www.mundodaeletrica.com.br/tipos-de-transformadores/ 
Um núcleo e duas bobinas;
O núcleo é feito de um material altamente imantável;
As bobinas são compostas por um número diferentes de espiras, isoladas eletricamente entre si, (primária e secundária);
A primária é a bobina que recebe a tensão da rede, e a secundária é a bobina em que sai a tensão transformada.
2. Composição 
(KRUGER, 2016) 
https://www.youtube.com/watch?v=gh0VRnPPIMw&t=65s
Equipamento utilizado principalmente para sistemas de medição de tensão elétrica;
É fabricado tanto para baixa quanto para alta tensão;
Capaz de reduzir a tensão do circuito para níveis iguais ou compatíveis com a máxima tensão suportável pelos instrumentos de medição elétrica;
Auxilia os instrumentos de proteção da rede, para que funcionem de forma adequada sem que seja preciso possuir tensão de isolamento de acordo com a rede a qual estão conectados;
Muito aproveitado na avaliação de tensões com valores elevados.
3. Transformador de Potencial
(MAMEDE FILHO, 2005; CHAPMAN, 2013; MATTEDE, 2020)
É instalado em paralelo no circuito;
Não fornecem potência para um circuito, sendo utilizados para alimentação de equipamentos de medição;
Geralmente instalados em conjunto com Transformadores de Corrente;
Há dois tipos principais: indutivo e capacitivo.
4. Características Construtivas
(SILVEIRA, 2011; )
	TPs indutivos 	TPs capacitivos
	Reduzem as tensões para valores tratáveis e proporcionais às tensões primárias originais, separando os instrumentos de medida, contadores, relés, etc. do circuito de alta tensão até 550kV;	Separam os instrumentos de medida, contadores, relés, proteções, etc. do circuito de alta tensão até 800kV e reduzem as tensões para valores tratáveis e proporcionais às primárias originais;
	Ideal para instalação em pontos de medição por sua alta exatidão;	Oferecem a possibilidade de transmitir sinais de alta frequência através das linhas de alta tensão;
	Apto para uso em descarga de linhas de alta tensão e bancos de capacitores;	Ideal para instalação em pontos de medição por sua classe muito alta de exatidão e pela elevada estabilidade da capacitância.;
	Excelente resposta em frequência, ideal para monitoramento da qualidade de onda e medida de harmônicos.	Apto para transmissão de sinais de alta frequência através das linhas (Sinais de onda portadora);
		Ajuda na redução dos picos de tensão na linha.
(ARTECHE, 2022)
5. Grupo de Ligação
Grupo 1: TP projetado para ligação entre fases. Largamente utilizado em algumas funções de proteção e circuitos de medição e em circuitos até 69 kV.
5. Grupo de Ligação
Grupo 2: TP projetado para ligação fase e terra em sistemas aterrados de forma eficaz. Geralmente utilizados em circuitos de AT (69kV e 230kV) e EAT (345kV a 765kV).
Grupo 3: TP projetado para ligação Fase-Terra em sistemas em que não se garante a eficácia do aterramento. São mais maiores que o grupo 2 para suportar tensões em regime permanente de até superior à tensão Fase-Terra. Utilizado em circuitos de AT e EAT isolados.
(FERGÜTZ, 2018)
Medir o consumo de energia através de Medidores de Energia Ativa e Reativa;
Medir potência elétrica através de Wattímetros e Multimedidores;
Indicar voltagem em circuitos elétricos, através de Voltímetros convencionais e de painel.
6. Aplicações
Transformadores de Potencial para Medição
(BRASFORMER BRASPEL, 2010)
Figura 2 – Medição Concessionária
Fonte: https://www.cinase.com.br/wp-content/apresentacoes/SP/Arena01-03-10/Instalando%20TP%27s%20e%20TC%27s%20corretamente%20-%20CINASE%202018.pdf 
Subestação
Industria
Proteger sistemas elétricos contra:
Sobretenção (função 59);
Subtensão (função 27);
Inversão de fases (função 47);
Desequilíbrio de tensão (função 60).
6. Aplicações
Transformadores de Potencial para Proteção
(BRASFORMER BRASPEL, 2010; SEL, 2022)
Figura 3 – Painel de Proteção
Fonte: https://www.cinase.com.br/wp-content/apresentacoes/SP/Arena01-03-10/Instalando%20TP%27s%20e%20TC%27s%20corretamente%20-%20CINASE%202018.pdf 
7. Conclusão
Transformador de Potencial é um transformador de medição;
É utilizado nas instalações elétricas de Alta e Média Tensão;
Fornece uma imagem dos valores das tensões e correntes nas ligações de aparelhos de medição e proteção;
O número de enrolamentos secundários dos TP depende das funções dos equipamentos a eles ligado.
Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. 2007. Transformadores de Potencia, Parte 1: Generalidades. NBR5356-1 de 12/2007. Disponível em: https://www.target.com.br/produtos/normas-tecnicas/40555/nbr5356-1-transformadores-de-potencia-parte-1-generalidades. Acesso em: 11 de abril de 2022.
ARTECHE. 2022. Transformadores de Potencial Indutivos de Alta Tensão. Disponível em: https://www.arteche.com/pt/transformadores-de-potencial-indutivos-de-alta-tensão. Acesso em: 12 de abril de 2022.
ARTECHE. 2022. Transformadores de Potencial Capacitivos e Condensadores de Acoplamento de Alta Tensão. Disponível em: https://www.arteche.com/pt/transformadores-de-potencial-capacitivos-e-condensadores-de-acoplamento-de-alta-tensao. Acesso em: 12 de abril de 2022.
BRASFORMER BRASPEL. 2010. Transformadores de Potencial. Disponível em: https://www.cinase.com.br/wp-content/apresentacoes/SP/Arena01-03-10/Instalando%20TP%27s%20e%20TC%27s%20corretamente%20-%20CINASE%202018.pdf. Acesso em: 13 de abril de 2022.
CHAPMAN, Stephen J. 2013. Fundamentos de máquinas elétricas. 5. ed. Dados eletrônicos. – Porto Alegre: AMGH, 2013.
FERGÜTZ, Marcos. 2018. Transformadores para instrumentação. 
KRUGER, Tarcísio Pollnow. 2016. Transformadores. Disciplina de Eletromagnetismo. Itajaí: SC. Disponível em: http://wiki.itajai.ifsc.edu.br/images/5/5a/ELM18702_-_Transformadores.pdf. Acesso em: 11 de abril de 2022.
Referências
MAMEDE FILHO, João. 2005. Manual de equipamentos elétricos. 3. ed. - Rio de Janeiro : LTC. 778p.
MATTEDE, Henrique. 2020. Tipos de Transformadores. Mundo da Elétrica – Conceitos de eletricidade. Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/tipos-de-transformadores/. Acesso em: 12 de abril de 2022.
NEVES, Eurico G. C.; MÜNCHOW, Rubi. 2013. Transformadores Elétricos. Eletrotécnica – Vol. 1. Disponível em: http://www.transforman.com.br/arquivos/Transformadores%20El__tricos.pdf. Acesso em: 11 de abril de 2022. 
SEL – Schweitzer Engineering Laboratories. 2022. Tabela de funções ANSI. Disponível em: https://www.galaxcms.com.br/up_crud_comum/1904/TabelaANSI-20180517172355.pdf. Acesso em: 13 de abril de 2022. 
Silveira, Alexandre M.M. 2011. Transformadores Funcionamento em paralelo na rede elétrica. Instituto Superior de Engenharia do Porto.