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Transformações trifásicas; Transformadores de múltiplos enrolamentos; Transformações trifásicas � Trafos trifásicos x Bancos de Transformadores Monofásicos – A transformação trifásica pode ser implementada através da conexão adequada de trafos monofásicos ou, alternativamente, através da instalação de trafos trifásicos. – O trafo trifásico (2 enrolamentos, por exemplo) consiste de 6 enrolamentos, um núcleo comum de múltiplas pernas, e um invólucro metálico (tanque do trafo) também único. Transformações trifásicas � As vantagens do trafo 3φ são: – Menor custo inicial, – Menor peso total, – Menor espaço físico total, – Rendimento um pouco maior. � Desvantagens: – Maior volume, massa e custo para transporte, – Menor flexibilidade operativa, – Maior custo de reserva de transformação. Transformações trifásicas � Circuitos elétricos envolvendo trafos trifásicos e sob condições de carga equilibrada, podem ter sua solução simplificada adotando-se circuitos monofásicos equivalentes. Ou seja, considera-se que o que ocorre numa fase, ocorrerá nas outras. Exceção deve ser dada ao deslocamento de fase intrínseco ao sistema trifásico, de 120º elétricos. Transformações trifásicas � Convenientemente, um circuito 1φ equivalente é obtido ou construído, considerando-se todos os elementos conectados, em Y. Isto possibilita a soma direta das impedâncias de transformadores com impedâncias séries de alimentadores, linhas de transmissão, etc, na análise de sistemas elétricos. � Adicionalmente, quaisquer impedâncias podem ser referidas de um lado para outro usando o quadrado das relações de tensões de linha (fase-fase) do banco ou trafo trifásico. Transformadores de múltiplos enrolamentos � O conceito de transformador requer pelo menos, dois enrolamentos ou bobinas, eletricamente isoladas entre si, mas acopladas magneticamente. � Desta forma, pode-se transferir energia elétrica entre esses enrolamentos através do acoplamento magnético. Ainda, os enrolamentos podem estar conectados a circuitos elétricos de tensões diferentes. Outro ponto a destacar: os dois enrolamentos devem possuir mesma potência aparente nominal para que possam ser plenamente utilizados. Transformadores de múltiplos enrolamentos � Usando-se os mesmos conceitos, pode-se acoplar múltiplos (>2) enrolamentos magneticamente, obtendo-se um trafo de múltiplos enrolamentos. Desta forma, pode- se transferir energia elétrica entre diversos enrolamentos, ou seja, alguns podem estar conectados a fontes, outros a cargas. Transformadores de múltiplos enrolamentos � O caso prático, mais comum, em sistemas de potência de concessionárias ou indústrias é denominado transformador de 03 enrolamentos. � Neste contexto podemos citar um exemplo onde existem os enrolamentos: – Primário – conectado à fonte; – Secundário – conectado a carga secundária; – Terciário – conectado a carga terciária. Transformadores de múltiplos enrolamentos Transformadores de múltiplos enrolamentos � Sendo o objetivo dessa aplicação, por exemplo, transferir energia elétrica da fonte para as cargas, pode-se afirmar: – As tensões primária, secundária e terciária podem possuir valores diferentes; – Os enrolamentos primário, secundário e terciário podem assumir potências nominais diferentes. � Deve ser lembrado ainda que na nossa aplicação exemplo, a potência aparente primária é a soma vetorial das potências aparente secundária e primária. Em outras palavras, as magnitudes e o fator de potência das cargas secundária e terciária determinam o carregamento do enrolamento primário. Transformadores de múltiplos enrolamentos � Algumas possibilidades de aplicação do transformador de 3 enrolamentos: – Alimentar cargas com tensões diferentes a partir de uma fonte; – Alimentar uma carga a partir de fontes diferentes; – Isolar fonte(s) e carga(s) (eletricamente); – Permitir a instalação de compensação reativa em sistemas de transmissão com tensões (e custos) reduzidas.
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