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ID
2659807
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Ano
2018
Provas
Disciplina
Engenharia Elétrica
Assuntos

Considere um transformador trifásico, 12 kV – 220 V, formado a partir de um banco com 3 transformadores monofásicos.


Cada transformador monofásico possui as seguintes características nominais:


• Potência: 15 kVA

• Tensão do primário: 12 kV

• Tensão do secundário: 127 V

• Perdas a vazio: 50 W

• Perdas a plena carga: 237,5 W


A resistência série, equivalente ao lado de alta tensão do transformador trifásico, em ohms, é:

Alternativas
Comentários
  • Como faz?

  • A questão pede a resistência série equivalente do transformador TRIFÁSICO

    Primeiro calculamos para o transformador monofásico:

    Dados: Perdas a plena carga: 237,5 W

    Como queremos saber a resistência série equivalente, descontamos as perdas a vazio=50W: (perdas no ferro)

    (237,5)-(50)=187,5 [W]

     

    Cálculo da corrente de curto-circuito no lado de alta: Icc=S/Valta=15kVA/12kV=1,25 [A]

     

    Perdas no cobre=R.I^2=187,5 => R.(1,25^2)=187,5 => R=187,5/1,56 = 121 [Ohm]

    Essa é a resistência do transformador monofásico.

    Porém, a questão pede a resistência série equivalente do transformador TRIFÁSICO, Req=R/3 = 40 [Ohm}

     

    Resposta b)

  • Por que divide por três no final? Por que considera que as resistências das fases estão em paralelo?

  • Resolvi da seguinte maneira:

    Medidas para o Trafo trifásico:

    S = 15*3 = 45 KVA

    Perdas(vazio) = 50*3 = 150 W.

    Perdas(plena carga) = 237.5*3 = 712.5 W.

    Perdas(resistencia) = 712.5 - 150 = 562.5 W.

    S = sqrt(3)*V*I

    I = 45/(sqrt(3)*12 = 2.165 A.

    P = 3*R*I²

    R = 562.5/(3*2.165²) = 40 ohms

  • Pode-se observar pelas relações de tensão que o Banco está na configuração Delta -Estela , o valor da resistência de cada trafo monofásico é 120 Ohms , logo o Rdelta=120 Ohms , só que eles querem a resistência série ou seja o equivalente estrela , R_delta=3*R_y logo R_y= R_delta/3=120/3 =40 ohms .

  • Ainda não entendi por que divide por 3 no final. Alguém pra dar uma luz?

  • Olá Gabriel Fernandino,

    A divisão por 3 se dá pois ele pede a resistencia serie do trafo trifásico, essa resistencia é encontrada atraves da formula de potencia dissipada, no caso, trifásica

    P = 3*R*I²

    então

    R= P/ (3*I²)

    para evitar duvidas, acho que a melhor maneira de resolver questões de banco de transformadores é multiplicar os 3, e trabalhar no trisáfico como vez o Thiago Alencar

  • Oi, Gabi. Obrigado pela ajuda!

    Mas olha só: na resolução do Thiago, é encontrada a I de linha. Depois, é utilizada a fórmula P=3RI², que usa a corrente de fase. Como o lado de alta está em triângulo, teria que dividir a corrente por raiz3.

    Minha ideia é: foram informados os valores por fase. Se eu fizer S1fase=VI, em uma fase, vou achar a corrente de fase. Se eu fizer 3*S1fase=raiz3VI, vou achar a I linha. Na verdade, acho que não pode nem fazer isso, porque estaríamos somando os módulos de S e não podemos somar números polares. Mas, considerando que esteja certo, se eu dividir I linha por raiz3, vou achar I fase do mesmo jeito. Depois, temos P=RI² em uma fase. Nas três fases, seria Ptotal=3RI², mas nesse caso precisaria multiplicar a potência monofásica por três, o que daria no mesmo de usar P=RI². O detalhe é que a corrente utilizada precisa ser a de fase! Isso porque o primário está em triângulo (dá pra ver isso pelos valores nominais que ele forneceu em comparação com os valores monofásicos). Fazendo isso, chego sempre em 120.

    Pra mim, só vejo sentido se for necessário informar a Z equivalente em Y, pois é comum que um circuito trifásico equivalente seja disposto em Y.

  • Por que descontar os 50 w de perdas no ferro das perdas de 237,5 w do cobre?
  • Acredito que, como foi dito P plena carga, os 237,5W dizem respeito à Ptotal, não apenas à Pcobre.