2 aula sobre TP 20 03 2024

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TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS 
1. INTRODUÇÃO 
A função dos transformadores para instrumentos é retratar as condições 
reais de um sistema elétrico com fidelidade necessária. Para isto, reduzem o 
módulo da grandeza a ser medida sem alterar sua natureza, forma ou 
frequência. 
Os transformadores para instrumento possuem ainda uma outra função 
importante: a de desacoplar (isolar) o circuito primário do secundário, ou 
seja, não há conexão elétrica entre o primário e o secundário. 
A transferência de informação entre esses dois circuitos ocorre em nível 
eletromagnético. 
Há basicamente dois tipos de transformadores de instrumento: os 
transformadores de potencial (TP) e os transformadores de corrente 
(TC). Porém, podemos encontrar ainda: transformadores de potencial 
capacitivos (TPC), transformadores de potencial ópticos (TPO); 
divisores de potencial resistivos; transformadores de corrente ópticos 
(TCO); transdutores lineares a bobina de Rogowski, 
autotransformadores de defasamento (ATD). Neste capítulo 
trataremos somente sobre os TP e TC clássicos. 
2. O TRANSFORMADOR DE POTENCIAL (TP) 
2.1 Algumas características importantes: 
• finalidade - reproduzir a tensão primária em seu secundário, com 
amplitude reduzida e com os sinais primário e secundário desacoplados 
entre si; 
• instalação - pode ser externa ou interna (abrigada); 
• alimenta a instrumentação de medição , proteção e controle 
• representação da relação de transformação, exemplo: 
 RTP = 13800 - 115V, ou RTP nominal = 120:1 
• a polaridade é representada como um transformador comum de 
polaridade subtrativa. 
Diagrama Equivalente
Diagrama fasorial do TP 
Do diagrama fasorial, define-se dois parâmetros de erro dos TP’s: 
Fator de Correção de Relação - FCR 
(OBS.: o valor ideal de FCR é 1,000) 
Ângulo de Fase erro de fase = γ (gama) dado em minutos de arco 
(OBS.: o valor ideal para γ é 0’) 
2.3 Os Paralelogramos e as Classes de Exatidão 
Esses paralelogramos definem a área onde um determinado TP está dentro de sua 
classe de exatidão, para um determinado conjunto de cargas secundárias, definido em 
norma. A figura a seguir mostra esses paralelogramos: 
Classes de exatidão e aplicação dos TP’s: 
Cargas Nominais dos TP’s
As cargas nominais definidas por norma são: 
O valor após a letra P é a potência nominal do TP em VA 
(Volt-Ampere), também chamada de BURDEN do TP. 
A especificação da classe e da carga de um TP é dada da 
seguinte forma, como exemplo: 
Grupos de Ligação e Tensões Primárias Nominais 
Os TP’s são separados em três grupos de ligação: 
Grupo 1
 São TP’s destinados para conexão Fase-Fase, largamente 
utilizados em sistemas onde se necessita somente as tensões 
Fase-Fase, como em algumas funções de proteção e circuitos de 
medição que utilizam a conexão Aron. Nesse aspecto, destaca-se 
a economia de um TP (pois, são utilizadas apenas duas unidades 
em um circuito trifásico). Tipicamente, são utilizados em 
circuitos até 69 kV. 
Grupo 2
São TP’s destinados para conexão Fase-Terra em sistemas 
aterrados. São utilizados em sistemas onde se necessita as 
tensões Fase-Fase ou Fase-Terra, pois, são utilizadas três 
unidades em um circuito trifásico. Tipicamente, são utilizados 
em circuitos de AT e EAT. 
Grupo 3
São TP’s destinados para conexão Fase-Terra em sistemas 
isolados ou fracamente aterrados. Estes TP’s são mais 
robustos que o do grupo 2 pois deverão suportar 
sobretensões em regime permanente de até superior à 
tensão Fase-Terra, por exemplo, durante uma falta à terra em 
um sistema isolado. São utilizados em sistemas onde se 
necessita as tensões Fase-Fase ou Fase-Terra, pois, são 
utilizadas três unidades em um circuito trifásico. 
Tipicamente, são utilizados em circuitos de AT e EAT isolados. 
Tensões nominais primárias em volts (Grupo 1: ligação Fase-Fase) 
Tensão secundária: 115 [V]
 
Tensões nominais primárias [V] (Grupos 2 e 3: ligação Fase-Terra): 
Tensão secundária: 115 / 𝟑 [V]
Perdas nas BP’s de Alguns Instrumentos Elétricos (TP’s: 115, 60 Hz). 
OBS.: os instrumentos da tabela acima são eletromecânicos. 
No caso de se ter instrumentos eletrônicos, as perdas são 
normalmente bem menores. É comum encontramos circuitos de 
tensão da ordem de 1 MΩ de entrada e circuitos de corrente 
entre 0,01 e 0,1 Ω, produzindo então baixas perdas. 
Desta forma, tanto os TP’s quanto os TC’s utilizados com 
instrumentação eletrônica podem ser dimensionados, em termos 
de potência, com valores bem aquém daqueles especificados 
para instrumentação eletromecânica. 
BP - bobina de potencial 
Exemplo de Especificação de Classe e Potência 
Especificar TP’s para medição de energia elétrica para 
faturamento de um consumidor energizado em 69 kV, em que 
serão utilizados os seguintes instrumentos (as potências foram 
dadas a seguir): 
• medidor de kWh eletromecânico com medidor de demanda 
• medidor de kvarh eletromecânico sem medidor de demanda 
Solução: 
a) usar classe 0,3 ou 0,6 (faturamento) 
b) potência? 
Portanto: S = 7,22 + 18,2 = 19,4 [VA]
Assim, podemos especificar basicamente: 
• Classe e potência do TP: 0,3P25 ou 0,6 P25 
• Relação: 69000 / 115 V 
• Relação nominal: 600:1 
• Grupo 1 (se for o caso) 
Observações sobre TP’s 
Especificação de potência: 
Quando um fabricante de instrumento elétrico fornecer 
somente a potência em VA, e não fornecendo as potências W e 
var, poderemos somar diretamente as potências VA das bobinas 
de potencial conectadas no secundário do TP. Nessa situação 
deveremos encontrar uma potência aparente ligeiramente 
maior do que a verdadeira a ser especificada (pois, estaremos 
considerando todas as potências aparentes individuais dos 
instrumentos com o mesmo ângulo). Esse cálculo é até mais 
conservador. 
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