Exercícios resolvidos de linhas de transmissão

Universidade Federal do Ceará - UFC
Departamento de Engenharia Elétrica - DEE
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EXERCÍCIO DE GTD DE ENERGIA ELÉTRICA
Um transformador monofásico de 100kVA, 2200 V/ 220 V é modelado por um circuito equivalente como mostrado na figura abaixo.
Para determinar os parâmetros desse transformador dois ensaios foram realizados em laboratório: o ensaio de curto-circuito e o ensaio de circuito aberto. Os resultados desses ensaios são mostrados na tabela abaixo.
Ensaio de curto-circuito Ensaio de circuito aberto
110 V 220 V
40 A 10 A
1000 W 200 W
Instrumentos colocados no lado AT Instrumentos colocados no lado BT
a) Determine os valores aproximados dos parâmetros desse transformador, em Ω
(Ohms), referidos tanto ao lado de alta quanto ao lado de baixa tensão.
b) Justifique por que o ensaio de curto-circuito foi realizado no lado de alta tensão, e o de circuito aberto, no de baixa.
Dados/Informações Técnicas:
− Considere r1=r2 e x1=x2 quando referidos a um mesmo lado do transformador. − No ensaio de circuito aberto, despreze a queda de tensão na impedância de dispersão e a perda no cobre, causadas pela corrente de magnetização.
OBS: Questão retirada do Provão 2000.
Solução
a) Ensaio em curto circuito
Com o ensaio em curto circuito calculam-se os parâmetros longitudinais do transformador. − Instrumentos na alta tensão:
⇒ Menor corrente (amperímetro)
⇒ Tensão valor reduzido de 5% da nominal (voltímetro)
− Curto circuito na baixa tensão.
Resistência total representativa das perdas nos enrolamentos.
,1 2 2
1000 0,625
EQ 40
R P
I
= = = Ω
,1
110 2,75
EQ 40
Z V
I
= = = Ω
2 2 2 2
,1 ,1 ,1 2,75 0,625 2,678 EQ EQ EQ X = Z −R = − =j Ω
,1
1 2
,1
1 2
0,3125
2
1,339
2
EQ
EQ
R
r r
X
x x j
= = = Ω
= = = Ω
Relação de transformação: a=2200/220=10.
Impedância refletida para o secundário.
1 2 2
1 2 2
0,3125