Transformador de Corrente

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Aula 02
Transformador de 
Corrente
PROF. MIGUEL MORETO
MIGUEL.MORETO@UFSC.BR
LABSPOT – LABORATÓRIO DE S ISTEMAS DE POTÊNCIA
EEL7106 - PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS 1
mailto:miguel.moreto@ufsc.br
o Proteção => Relés
o V e I em níveis aceitáveis devem ser fornecidos aos relés.
o Transformador de Corrente:
◦ Fornece o sinal de corrente aos relés e medidores
◦ Deve reproduzir proporcionalmente no secundário (módulo e fase)
o Tem basicamente 3 finalidades:
◦ Isolar galvanicamente
◦ Fornecer no sec. corrente proporcional à do primário
◦ Fornecer no sec. corrente com magnitude apropriada (5A)
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Introdução
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Ligação do TC
Primário com fios grosso e poucas espiras
Deve suportar as correntes do sistema (carga e curto)
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TCs
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TC: internamente
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Símbolo e polaridade
NBR6856
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Símbolos e representação
o Dentro da precisão requerida, consideramos o TC como um 
transformador ideal:
ℱ𝑃 − ℱ𝑆 = ℜ ∙ Φ
𝑁𝑃𝐼𝑃 − 𝑁𝑆𝐼𝑆 = ℜ ∙ Φ
o Trafo ideal ℜ = 0:
𝐼𝑆 =
1
𝑁𝑆
𝑁𝑃
𝐼𝑃
o Definindo a relação de transformação do TC:
𝑅𝑇𝐶 =
𝑁𝑆
𝑁𝑃
𝐼𝑆 =
𝐼𝑃
𝑅𝑇𝐶
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Relação de Transformação
o Equipamentos de proteção são padronizados em 5A.
o As relações de transformação são denotadas por 
𝑋
5
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Relações de Transformação
Correntes primárias padronizadas pela 
NBR6856:
5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75, 100, 
150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 
1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 
4000, 5000, 6000 e 8000A
Sublinhados são os valores padrão ANSI.
o Bobina primária enrolada sobre o núcleo magnético.
o Tipo A, pela ABNT
o Tipo H, pela ANSI
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TC de alta reatância
o Deda a alta corrente, a bobina primária é o próprio condutor
o Tipo B, pela ABNT
o Tipo L, pela ANSI
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TC de baixa reatância
o Igual ao um transformador comum
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Circuito equivalente
o Dado que o TC não é ideal, há um erro na relação de 
transformação efetiva
𝐼𝑃
𝑅𝑇𝐶
= 𝐼𝑆 + 𝐼𝑒
𝐼𝑆 =
𝐼𝑃
𝑅𝑇𝐶
− 𝐼𝑒
o É um erro de relação e ângulo 
de fase.
o Para TC de prot. admite-se um 
erro maior nas correntes elevadas 
(curto)
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Erro do TC
o Relação entre máxima corrente de curto e máxima corrente 
nominal do TC mantendo a exatidão:
𝐹𝑆 =
𝐼𝑃𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑐𝑢𝑟𝑡𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜
𝐼𝑃𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑇𝐶
o Exatidão de TCs de proteção: 2,5%; 5% ou 10% (+comum)
o FS padronizado: 20 (ABNT e ANSI)
o Exemplo: TC 600/5: o curto não pode passar de 20x600=12kA
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Fator de Sobrecorrente (FS)
o Correspondência entre as curvas:
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Fator de Sobrecorrente (FS)
o Primário tem poucas espiras e perdas magnéticas são 
pequenas.
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Circuito simplificado
o Operação Normal:
𝐼𝑆 =
𝐼𝑃
𝑅𝑇𝐶
; 𝐼𝑒 = 0
o Operação com saturação:
𝐼𝑒 =
𝐼𝑃
𝑅𝑇𝐶
; 𝐼𝑆 = 0
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Operação do TC
o Definida pela máxima tensão que pode aparecer no 
secundário do TC no instante da máxima corrente de curto, 
de acordo com o FS.
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Classe de Exatidão ANSI
o Possíveis combinações:
2,5
5
10
𝐿
𝐻
10
20
50
100
200
400
800
Exemplo: TC 10H400, quando 𝐼𝑆 for 20x5=100A no secundário 
poderá ter no máximo 400V, para que o erro não ultrapasse os 
10%.
Isso delimita a carga máxima a ser ligada no TC.
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Especificação TCs ANSI
o 𝑍𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 deve ser a soma de todas as cargas ligadas no TC:
 𝑍𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝑍𝑓𝑖𝑎çã𝑜 + 𝑍𝑟𝑒𝑙é𝑠
o Exemplo 1
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Carga no secundário do TC
o Define como sendo a máxima potência aparente (VA) 
consumida pela carga no secundário para uma corrente 
nominal de 5A.
o Máxima potência no secundário em regime permanente.
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Classe de Exatição ABNT
o Possíveis combinações:
𝐴
𝐵
2,5
5
10
𝐹
5
10
15
20
𝐶
2,5
5
12,5
22,5
25
45
50
90
100
200
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Especificação TCs ABNT
o ANSI: 𝑉𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 = 𝑍𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎100
o ABNT: 𝑆𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝑍𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎5
2
o Substituindo: 
𝑉𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 = 4𝑆𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎
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Classe equivalente ANSI e ABNT
o Medição:
◦ Classes: 0,3; 0,6 e 1,2%
◦ Faixa de operação: 0,1𝐼𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑇𝐶 ≤ 𝐼𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 ≤ 𝐼𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑇𝐶
◦ Saturação durante o CC é benigna.
o Proteção:
◦ Deve manter o erro até 20𝐼𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙, 
portanto tem seção transversal 
bem maior.
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TC de medição e proteção
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TC de medição e proteção
o Relação entre a máxima corrente de primário possível me RP 
e a nominal
𝐹𝑇 =
𝐼𝑃𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎
𝐼𝑃𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
o Indica o limite de operação em “sobrecarga”
o Valores usuais: 1,0; 1,2; 1,3; 1,5 e 2
o Importante para contemplar o crescimento da carga
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Fator Térmico do TC
o Limite da máxima corrente de curto que não danifica o 
equipamento se aplicada durante 1 segundo (com secundário 
em curto)
o Se a proteção e disjuntor levarem mais do que 1s:
𝐼𝑐𝑢𝑟𝑡𝑜
2 𝑡𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜 = 𝜃
Exemplo 2
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Limite térmico
Cte, depende 
do TC
o Deve-se considera-la na carga do TC.
𝑍𝑓𝑖𝑎çã𝑜 = 𝜌𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒
𝑙
𝑆𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒
𝜌𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 =
1
58,82
𝑚𝑚2Ω
𝑚
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Impedância da fiação
o No quadro
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Exemplo geral