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ID
262198
Banca
COPEVE-UFAL
Órgão
UFAL
Ano
2011
Provas
Disciplina
Engenharia Elétrica
Assuntos

O Núcleo de Pesquisas Tecnológicas da UFAL (NPT), para melhor adequar-se às novas condições de carga elétrica instalada, adquiriu um transformador de potência de 500 kVA, 13.800-380/220 V, isolação em óleo, 60 Hz. No intuito de fazer o referido equipamento trabalhar no ponto de rendimento máximo, solicita da engenharia da SINFRA informar qual a carga que o transformador deve alimentar, considerando que ele apresenta, em seu manual, perdas no ferro de 1.700,00 W e perdas no cobre de 6.000 W. Para garantir o funcionamento do transformador com rendimento máximo, ele deve alimentar uma carga de

Alternativas
Comentários
  • Imagino que seja assim (me corrijam se estiver errado):

    De acordo com [http://www.dsee.fee.unicamp.br/~sato/ET016/T6.pdf] (acessado em 09/05/2014), a condição para rendimento máximo é:
    [Perdas no cobre] = [Perdas no ferro]
    ou seja,

    Pcu = Pfe

    Da modelagem de transformadores sabemos que as perdas no cobre, também conhecidas como perdas nos enrolamentos, é proporcional à resistência dos enrolamentos e ao quadrado da corrente que circula neles.
    Assim:  Pcu = R*i²
    Tomando como referência o lado de AT:
    i = S/(V*1,73) = 500k/(1,73*13,8k) = 20,92 A
    Se "R" é constante e fazendo Pcu' = Pfe, podemos afirmar que:
    Pcu/(20,92²) = Pfe/x²             , onde x é a corrente de linha AT para a condição desejada, de rendimento máximo.
    Fazendo os cálculos, chega-se a: x = 11,13 A
    Para essa corrente, a potência será: P' = 1,73 * 11,13 * 13,8k = 265,7k VA

    Gabarito: C

  • Cássio Vieira como vc encontrou x = 11,13 A

  • Para conseguimos rendimento máximo temos que igualar as perdas do cobre as do núcleo.

    I=500/(13,8*raiz(3))=20,92A

    A partir da equação Pcu=R*i² => 6000= R*20,92² => R=13,7

    Como as perdas do núcleo não mudam:

    I²=1700/13,7 => I=11,13A

    S=raiz(3)*11,13*13,8k=265,7k


  • Máximo rendimento ==> Pferro = Pcobre

    S_base = 500kVA
    Na condição nominal ==> P_cobre = 0,012 pu, I = 1pu, V = 1pu
    0,012 = 3 * R * 1^2 ==> R = 0,004 pu

    P_ferro = 0,0034 pu

    Para P_cobre = 0,0034 pu ==> 0,0034 = 3 * R * I^2
    Como R = 0,004 pu ==> I = 0,53 pu
    S_secundário = V2 * I2 (em pu) = 1 pu * 0,53 pu = 0,53 pu
    S_sec = 0,53 pu = 265 kVA


  • Rafael porque você utilizou o 3 antes das formulas de potência?