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Sistemas de Potência III – Proteção de Sistemas
Aula 2
EE9P30 / EE0P30 / EE0Q30 – 2018/2
1.2 TP
O transformador de potencial (TP) é um transformador destinado apenas a
transmitir o sinal de tensão a instrumentos de medição, controle e proteção.
O TP deve reproduzir no seu secundário uma tensão com o menor erro
possível. A tensão no secundário do TP deverá ser uma réplica da tensão na
linha do sistema elétrico.
Os TPs são unidades monofásicas. Seus agrupamentos podem produzir as
mais diversas configurações.
A Alta Tensão (AT) será a tensão nominal do barramento da linha de
transmissão ou outro alimentador no qual o TP está conectado. Já a rede 3,
formada pelas saídas secundárias do TP, são geralmente normalizadas na
tensão de 115 volts.
1.2 TP
Desta forma, as relações mais comuns encontradas no mercado são: 138000/115 V, 
13800/115 V, entre outros. 
A tabela utilizada para qualificar os TCs erve também como classificação dos TPs.
Classe de Exatidão Aplicação
Menor que 0,3 - TP padrão
- Medições e laboratório
- Medições especiais
0,3 - Medição de energia elétrica para faturamento ao consumidor
0,6 a 1,2 - Medição de energia elétrica sem finalidade de faturamento
- Alimentação de instrumentos de medição (amperímetro, etc...)
- Alimentação de relés de proteção
1.2 TP
Ligação de um TP Y-Y
1.2 TP
Simbologia
1.2 TP
Exemplo: Supor que o TP (Y-Y) esteja conectado a uma linha de transmissão 
de 230 kV. Qual a relação de transformação do TP?
𝑅𝑇𝑃 =
𝑁𝑃
𝑁𝑠
=
𝑉𝑝−𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑒 𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜
𝑉𝑠 −𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑓𝑎𝑠𝑒 𝑛𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜
𝑅𝑇𝑃 =
230 𝐾
3
115
3
=
230 𝐾
115
= 2000
Isto significa que a relação mínima de espiras no secundário é de 2000/1.
1.2 TP – Diferença entre TP e transformador de força
O que limita a máxima potência que se pode transferir por um transformador
de força é o seu aquecimento, que é fixado pela classe de isolação do
material empregado na sua fabricação. Colocando ventiladores no radiador
pode-se aumentar a capacidade de transmissão de potência pelo
transformador.
Já no TP, o que limita a sua máxima potência é seu erro de transformação
dado pela sua classe de exatidão.
1.2 TP – Divisor Capacitivo de Potencial - DCP
No sistema Elétrico com tensões
elevadas, a utilização do TP
eletromagnético fica
construtivamente proibitivo
devido à classe de isolação, que
torna o TP muito grande e pesado.
Para tensões elevadas lança-se
mão do uso de um dispositivo
auxiliar conhecido com Dispositivo
Capacitivo de Potencial (DCP)
1.2 TP – Divisor Capacitivo de Potencial - DCP
O DCP é um banco de capacitores em série usado com dupla finalidade:
a) Divisor de tensão, para usar um TP eletromagnético com tensão primária menor que a
tensão da LT, em relação à terra.
b) Acoplamento do transmissor e receptor CARRIER, para a transmissão e recebimento de
dados informativos do sistema elétrico.
1.2 TP – Divisor Capacitivo de Potencial - DCP
É utilizado um DCP em cada fase da LT perto do barramento na Subestação.
Uma fase está representa na figura abaixo, onde o TP é energizado com uma
tensão E2 bem menor que a tensão da Linha.
1.2 TP – Transmissor e Receptor CARRIER
É um aparelho transmissor e receptor que utiliza um pequeno sinal com
frequência na faixa de 10 kHz a 20 kHz. O sinal é transmitido pelo próprio
condutor da linha de transmissão.
A energia elétrica do
sistema é transmitida na
frequência de 60 Hz. O
sinal de Carrier é
transmitido numa
frequência bem maior. O
receptor no outro lado da
linha de transmissão,
recebe somente o sinal de
Carrier.
1.2 TP – Transmissor e Receptor CARRIER
Para compreender com mais profundidade, será analisado o acoplamento do
TOP, Transmissor e Receptor Carrier ao DCP e ao sistema elétrico. A figura
mostra um circuito simples
A reatância de cada elemento é:
𝑋𝐶 =
1
𝜔𝐶
=
1
2𝜋𝑓𝐶
𝑋𝐿 = 𝜔𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿
As variações das reatâncias em
função da frequência é mostrada na
figura do próximo slide.
1.2 TP – Transmissor e Receptor CARRIER
Aumentando-se a frequência da fonte de tensão, tem-se que:
XC – diminui
XL – aumenta
Diminuindo-se a frequência da fonte de tensão as reatâncias ficam:
XC – aumenta
XL – diminui
Com base nesta análise e
examinando o esquema do
DCP, conclui-se que:
1.2 TP – Transmissor e Receptor CARRIER
Para o Carrier o DCP é um curto-circuito, ou seja, o aparelho Carrier
comporta-se como se estivesse acoplado diretamente na rede;
Para o TP o DCP é uma impedância grande e o acoplamento é feito via divisor
de tensão.
Quando o sinal Carrier chega na rede, ele tende a se propagar pelos dois
lados. Para direcionar a propagação do sinal, utiliza-se uma bobina de
bloqueio do Carrier.
A bobina de bloqueio tem o seguinte comportamento:
- É alta impedância para o sinal Carrier
- É curto-circuito para o sinal de frequência industrial.
1.2 TP – Transmissor e Receptor CARRIER
1.2 TP – Tipos de TPs mais utilizados
Transformador de Potencial Convencional
Dispositivo que tem o primário ligado em
paralelo com o circuito principal e o
secundário ligado aos relés e/ou instrumentos
de medição cujo valor de tensão depende da
tensão primária e do número de espiras do
enrolamento.
1.2 TP – Tipos de TPs mais utilizados
Transformador de
Potencial Capacitivo
1.2 TP – Tipos de TPs mais utilizados
Transformador de
Bucha