inrusha

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-Transformadores 
– Corrente de energização 
- inrush
Definição
• Corrente de magnetização (corrente de inrush) 
durante a energização do transformador
Estas correntes aparecem durante a energização do
transformador, devido à magnetização e à saturação do
seu núcleo, sendo sua magnitude determinada pela
declividade da característica de magnetização na
região saturada. Nos transformadores de elevada 
potência, altas correntes de inrush podem ser atingidas.
CORRENTE TRANSITÓRIA DE MAGNETIZAÇÃO OU 
CORRENTE DE ENERGIZAÇÃO (INRUSH).
Seja o transformador a vazio, conforme mostrado abaixo. Aplicando-se LKT 
na malha I, tem-se:
Existe uma relação não linear entre i0 e φ dado pela curva de histerese.
Devido a essa não linearidade, torna-se necessário algumas aproximações para 
obtenção de i0. 
A solução desejada consistirá de duas partes fundamentais: solução particular e 
solução complementar. 
O primeiro representa o regime permanente e o segundo é o termo transitório. 
Devido ao termo transitório pode-se observar um fenômeno constatado por Fleming 
em 1892.
CORRENTE TRANSITÓRIA DE MAGNETIZAÇÃO OU CORRENTE 
DE ENERGIZAÇÃO (INRUSH).
O fenômeno observado mostrou que quando um transformador é conectado à rede, 
por vezes há o aparecimento de uma grande corrente transitória de magnetização. 
O efeito da referida corrente é causar momentaneamente uma queda de tensão 
alimentadora e uma provável atuação de relés instantâneos ou relés diferenciais. O 
valor atingido nesse regime transitório depende de dois fatores:
a) Ponto do ciclo da tensão, no qual a chave para o energizamento seria fechada;
b) Condições magnéticas do núcleo, incluindo a intensidade e polaridade do fluxo 
residual.
Considerando-se como primeira aproximação que os dois primeiros termos da 
expressão anterior podem ser desprezados e, admitindo-se que, no instante inicial 
do processo de energização, a tensão da fonte passa por um valor V1m.senα, em 
que α é um ângulo qualquer cujo propósito é definir o valor da tensão da fonte no 
instante t = 0, tem-se:
CORRENTE TRANSITÓRIA DE MAGNETIZAÇÃO OU CORRENTE 
DE ENERGIZAÇÃO (INRUSH).
Integrando-se a expressão, obtém-se:
Os termos da equação:
CORRENTE TRANSITÓRIA DE MAGNETIZAÇÃO OU CORRENTE 
DE ENERGIZAÇÃO (INRUSH).
A figura abaixo ilustra o fluxo em função do tempo.
Como o valor de pico é relativamente alto e, lembrando-se que o fluxo 
deve ser produzido por i0, tem-se que a relação φ = f(i0) necessita-se de 
uma grande corrente nos primeiros instantes.
Oscilograma típico da corrente de magnetização, 
incluindo o regime transitório
É comum encontrar um valor de pico inicial de corrente 
várias vezes superior ao da corrente nominal do 
transformador.
Corrente de inrush
Para um pequeno aumento de fluxo no núcleo, necessita-se 
uma grande corrente (devido ao fenômeno da saturação, 
conforme figura abaixo), denominada de inrush ou corrente 
de avalanche.
Caso Real de ligamento de um TF
Simulação Corrente Inrush
� Utilizando Simulink se faz uma simulação de 
uma energização de um trafo monofásico.
Transformadores a seco
� São de emprego bastante específico por tratar-se 
de um equipamento de custo muito elevado, 
comparado aos trafos e líquido isolante;
� São empregados mais especificamente em 
isntalações onde os perigos de incêndio são 
iminentes, tais como refinarias de petróleo, 
indústrias petroquímicas, grandes centros 
comerciais, em que a norma proíbe o uso de trafo
de óleo mineral, além de outras instalações que 
requeiram um nível de segurança elevada contra 
explosões de inflamáveis; 
Transformadores a seco
� São constituídos semelhantemente aos trafos a 
líquido isolante(núcleo laminado e enrolamentos);
� Os enrolamentos primários: fita de alumínio, 
encapsuladas em epóxi;
� Os enrolamentos secundários, em geral, são de 
folhas de alumínio;
� Quando da montagem, é necessário deixar 
grandes canais de ventilação entre o núcleo e os 
enrolamentos secundários, e entre estes e os 
primários;
Transformadores a seco
� A isolação dos enrolamentos não garante uma 
proteção adequada contra contatos diretos;
� É necessário que o trafo seja protegido através de 
barreiras;
� A vida útil dos trafos( seco ou com líquido) é
função da porcentagem de sobrecarga em que 
operam durante um determinado período;
� Eles podem sofrer períodos de sobrecarga sem 
afetar a vida útil, desde que a sua temperatura de 
operação não supere os valores máximos 
admitidos para a classe de isolamento 
(temperatura máxima nos enrolamentos) 
considerada
Descargas Parciais
� Trafos com deficiência de projeto, defeitos 
de fabricação e com materiais de baixa 
qualidade estão sujeitos a essas descargas;
� São descargas de baixa energia;
� Provocam degradação acelerada do papel 
isolante resultando na formação de gases 
reduzindo a vida útil do trafo.
Expectativa de Vida do Trafo
� A vida útil de um trafo está diretamente 
ligada ao carregamento que sofre ao longo 
do seu período de operação;
� Ele pode suportar uma carga superior a 
nominal, desde que não se ultrapassem as 
temperaturas limites previstas em normas.
Ensaios
� Ensaios de rotina- executados em todas as unidades
� Resistência dos enrolamentos
� Relação de tensões
� Polaridade
� Perdas
� Deslocamento angular
� Corrente de excitação
� Tensão de curto
� Ensaios dielétricos
� Tensão suportável: frequência industrial e de impulso
� Estanqueidade
� Funcionamento dos acessórios
Ensaios
� Ensaios de tipo - em geral são dispensados pelo comprador 
quando o fabricante exibe resultados de ensaios 
anteriormente executados em trafos de mesmo projeto. A 
seguir são mostrados alguns:
� Fator de potência
� Elevação de temperatura
� Nível de ruído
� Nível de tensão de radiointerferência
Ensaios
� Ensaios especiais – dada a importância da instalação ou o 
seu grau de periculosidade
� Ensaio de curto
� Medição de harmônicos
� Medição de impedância de sequência zero 
� Análise cromatográfica dos gases dissolvidos no óleo e 
outros.