Prévia do material em texto
CAPITULO 3 - TRANSFORMADOR TRIFASICO 3 transformadores monofásicos podem ser conectados para formar um banco trifásico de transformadores. Isso pode ser feito usando qualquer uma das quatro maneiras (estrela - triangulo; triangula-estrela; triangulo-triangulo; estrela- estrela). Em todas as quatro maneiras, os enrolamentos da esquerda são os primários e os da direita, os secundários. Alem disso qualquer enrolamento primário em um transformador corresponde ao enrolamento secundário respectivo desenhado em paralelo. Também estão mostrados as tensões e correntes que resultam da aplicação equilibrada ao primário de tensões V e correntes I. Supõe–se que a relação de espiras entre primário e secundário seja dado por N1/N2 = a e que o transformador seja ideal. Observe que as tensões e correntes nominais do primário e do secundário do banco trifásico de transformadores depende da conexão usada, mas que a potencia nominal em kVA do banco trifásico e três vezes a dos transformadores monofásicos individuais, independente do tipo de conexão. A conexão ou ligação Y-∆ é usada comumente no abaixamento de uma tensão elevada para um tensão media ou baixa. Uma razão para tal e que assim pode se dispor de um neutro para aterramento no lado de alta tensão, um procedimento que pode se mostrar desejável em muitos casos. Ao contrario, a ligação ∆-Y é usada comumente na elevação para uma tensão alta. A ligação ∆-∆ tem a vantagem de que um transformador pode ser removido para conserto ou manutenção enquanto os dois restantes continuam a funcionar como um banco trifásico, com o valor nominal reduzido a 58% do valor do banco original. E conhecida como ligação V ou delta aberto. A ligação Y-Y é raramente usada devido a dificuldades oriundas de fenômenos associados a corrente de excitação. Em vez de 3 transformadores monofásicos, um banco trifásico pode consistir em um transformador trifásico tendo todos os seis enrolamentos em um núcleo comum de pernas múltiplas e contido em um único tanque. As vantagens dos transformadores trifásicos sobre as conexões com 3 transformadores monofásicos vem de que eles custam menos, pesam menos, requerem menos espaço e tem um rendimento um pouco maior. Os cálculos de circuitos que envolvem bancos trifásicos de transformadores em condições equilibrados podem ser feitos lidando com apenas um dos transformadores ou fases e verificando que as condições são as mesmas nas duas outras fases, exceto as defasagens presentes em um sistema trifásico. Usualmente e conveniente realizar os cálculos com base em uma única fase ( Y por fase, tensão de fase), porque então as impedâncias dos transformadores podem ser somadas diretamente em serie com as impedâncias da linha de transmissão. As impedâncias de linhas de transmissão podem ser referidas de um lado a outro do banco de transformadores, usando o quadrado da relação ideal de tensões de linha do banco. Ao lidar com bancos Y-∆ ou ∆-Y, todas as grandezas podem ser referidas ao lado conectado em Y. Ao lidar com bancos ∆-∆ em serie com linhas de transmissão, é conveniente substituir as impedâncias conectas em ∆ do transformador por impedâncias equivalentes conectadas em Y. Pode-se mostrar que um circuito equilibrado ligado em ∆ com Z∆ Ω/fase equivalente a um circuito equilibrado ligado em Y com Zy Ω/fases se Zy = 1/3 Z∆. 1) Os Terminais de alta tensão de um banco trifásico de 3 transformadores monofásicos são abastecidos a partir de um sistema de 3 fios e 3 fases de 6600 V ( tensão de linha). Os terminais de baixa tensão devem ser conectados a uma carga(subestação) de 3 fios e 3 fases, puxando até 6000 kVA em 1000 V ( tensão de linha). Obtenha as especificações nominais necessárias de tensão, corrente e potencia aparente(em kVA) de cada transformador (ambos os enrolamentos de alta e baixa tensão) para as seguintes ligações: Enrolamento AT Enrolamento BT Estrela Delta Delta Estrela Estrela Estrela Delta Delta RESPOSTA: ESTRELA - DELTA VF_P = 3,81 kV, IF_P = 524,86 A VF_S = 1 kV, IF_S = 2000 A S1Ø = 2000 kVA DELTA – ESTRELA : VF_P = 6,6 kV, IF_P = 303 A VF_S = 577,35 kV, IF_S = 3464 A S1Ø = 2000 kVA ESTRELA – ESTRELA VF_P = 3,81 kV, IF_P = 524,86 A VF_S = 577,35 kV, IF_S = 3464 A S1Ø = 2000 KVA DELTA – DELTA VF_P = 6,6 kV, IF_P = 303 A VF_S = 1 kV, IF_S = 2000 A S1Ø = 2000 kVA