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Copy of AULA 23 - ET017 Circuitos e Eletrotécnica

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by

Daniel Dotta

on 1 November 2016

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Transcript of Copy of AULA 23 - ET017 Circuitos e Eletrotécnica

Prof. Daniel Dotta
Transformadores Trifásicos

(aula 23)

Universidade Estadual de Campinas
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E ENERGIA

Transformadores Trifásicos
Transformadores Trifásicos
Transformadores Trifásicos
Transformadores Trifásicos (banco trifásico)
Transformadores Trifásicos (núcleo trifásico)
Relação de Espiras e Transformação
Revisão
Relação entre tensão de linha e de fase – conexão em Y.
Tensão de fase: tensão entre uma fase e o neutro.
Tensão de linha: tensão entre duas fases.
Relação de Espiras e Transformação
Relação de Espiras e Transformação
Revisão
Relação de Espiras e Transformação
Conexão -Y




Uma tensão de linha V no primário em provoca uma tensão de fase V/a no secundário em Y. Daí, a relação de transformação é:


A relação de corrente é:
Relação de Espiras e Transformação
Relação de Espiras e Transformação
Transformadores Trifásicos
Lista de exercícios
EX:
exercícios do livro do Gilmar Barreto recomendados (pág. 203-205): 8.13 - 8.23.
Perguntas
Dispõe-se de uma rede elétrica trifásica 6,6 kV e de três transformadores monofásicos 3800/220 V. Desenhe um diagrama elétrico, indicando as ligações dos transformadores à rede elétrica e a três lâmpadas 200 W / 127 V conectadas em Y. Obtenha as magnitudes de todas as tensões e correntes, a relação de transformação e a relação de espiras. Indique estes valores no diagrama elétrico.
Ou seja, se uma tensão de linha V é aplicada a um enrolamento trifásico ligado em Y, a tensão efetiva sobre a fase é dada por V/ . Esta tensão é que será refletida ao enrolamento no secundário do transformador com relação de transformação
a
:1. Portanto, sendo o secundário em , temos:
Nas conexões Y-Y e - as relações de transformação são dadas por:








e as relações de correntes são dadas por:
Em transformadores trifásicos, a relação de transformação é definida pela relação entre a
tensão de linha do primário e a tensão de linha do secundário
.
Portanto, dependendo da ligação, a relação de transformação pode ser diferente da relação de espiras.
Conexão Y- :







Se a tensão de linha no lado Y é V, qual a tensão de linha do lado ?
Assim, a corrente
I
no enrolamento do primário será refletida no enrolamento do secundário como aI. E a corrente de linha no será, portanto, aI .






a relação de correntes é:



que é o inverso da relação de tensão.
Exemplo de conexão Y- .
Transformadores Trifásicos
Transformadores Trifásicos
Transformadores Trifásicos
Por que precisamos usar transformadores trifásicos?

Os sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica são sistemas trifásicos pois:
O volume de material condutor na transmissão em sistemas trifásicos é menor para a mesma quantidade de energia transmitida quando comparado com sistemas monofásicos ou outros sistemas polifásicos.
A capacidade dos geradores aumenta como número de fases.
A potência em sistemas monofásicos é pulsante com o dobro da frequência da rede, ao passo que a potência em sistemas trifásicos é constante, possibilitando um funcionamento mais suave.
Transformadores monofásicos possuem em geral pequena capacidade de potência aparente.
Quando se necessita de maiores potências utilizam-se transformadores trifásicos.
Os transformadores trifásicos podem ser construídos de duas maneiras:
(a) banco trifásico (composto por 3 transformadores monofásicos)
(b) núcleo trifásico (composto por um único núcleo – mononuclear)
Banco Trifásico (composto por 3 transformadores monofásicos)
A conexão em banco trifásico facilita a manutenção e substituição dos transformadores, porém com maior custo de investimento.

Núcleo trifásico (composto por um único núcleo – mononuclear)
Esta forma de ligação resulta em transformadores menores e mais baratos devido a necessidade de menos material ferromagnético, porém com menor flexibilidade de manutenção.


A tensão de linha no lado em será V/
a
. Assim, a relação de transformação de um transformador ligado Y- em é:









Um transformador trifásico é constituído de pelo menos três enrolamentos no primário e três enrolamentos no secundário, os quais (como qualquer componente trifásico) podem ser conectado em Estrela (Y) ou Delta ( ). Por conseguinte,
temos quatro possibilidade de ligação (conexão)
:
Primário Secundário






Cada conexão possui determinadas características que determinam o uso mais adequado conforme a aplicação.
Relação de corrente: conexão Y- .
Em Y, a corrente de linha é igual à corrente de fase:







Em , a corrente de linha é vezes a corrente de fase:
Exemplo de conexão Y- .
Relações de Correntes e Tensões
Dados de Placa Transformador Trifásico
Entre as informações fornecidas
pela placa encontram-se:
- nome e dados do fabricante;
- numeração da placa;
- indicação das NBR;
- potência (kVA);
- impedância equivalente (%);
- tensões nominais (AT e BT);
- tipo de óleo isolante;
- diagramas de ligações;
- diagrama fasorial;
- massa total (kg);
- volume total do líquido (l).
Custo











O custo de um transformador pode chegar a 60% do custo total de subestações de distribuição, industriais ou de conexão. (pode custar Milhões U$).
Desastre
Desastre
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