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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA Transformadores Trifásicos Três transformadores monofásicos podem ser conectados para formar um banco trifásico de transformadores. Qualquer das conexões mostradas na figura a seguir podem ser usadas. 1
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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA
Transformadores Trifásicos
Três transformadores monofásicos
podem ser conectados para formar
um banco trifásico de
transformadores. Qualquer das
conexões mostradas na figura a
seguir podem ser usadas.
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Transformadores Trifásicos
VL 3 V f
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Transformadores Trifásicos
Num sistema trifásico temos três tensões fase-neutro e três tensões de linha ou fase-fase, que estão diretamente relacionadas, a depender do esquema de ligação adotado. Neste tipo de sistema, as tensões de fase estão defasadas entre si de 120°.
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A seguir, apresentamos a relação entre tensões de fase e de linha, no caso da existência da referência do neutro (ligação estrela). Na ligação triângulo ou delta, não há neutro, e portanto, as tensões de linha e de fase são iguais em módulo.
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Transformadores Trifásicos
Sendo b e c tensões de fase e a tensão de linha e ainda, pela Lei dos Cossenos,
a² = b² + c² – 2.b.c.cos(Â)Vlinha² = 2.Vfase² – 2.Vfase². cos(120°)Vlinha² = 2.Vfase² – 2.Vfase². (-0.5)Vlinha² = 2.Vfase² + Vfase²
Vlinha = 3. Vfase
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Também, na figura anterior, estão
mostradas as tensões e correntes
que resultam da aplicação de
tensões simétricas e cargas
equilibradas. Considerando o
transformador ideal, tem-se:
Transformadores Trifásicos
a
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N2
N1
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Na ligação delta-estrela as tensões
no secundário têm um defasamento
de 30° em relação às tensões no
lado primário. A tensão de linha na
conexão estrela fica adiantada em
relação à tensão de linha no delta.
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Transformadores Trifásicos
Na ligação estrela-delta as tensões
no secundário têm um defasamento
de 30° em relação às tensões no
lado primário. A tensão de linha na
conexão delta fica atrasada em
relação à tensão de linha na estrela.
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Nos circuitos trifásicos são usadas as
seguintes designações:
-Tensões de fase são as tensões
entre terminais dos enrolamentos.
-Tensões de linha são as tensões
entre os condutores de interligação.
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Banco de transformadores
monofásicos
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A ligação delta-delta de um conjunto
de transformadores monofásicos tem
a vantagem de que um
transformador pode ser removido
para a manutenção enquanto os dois
restantes continuam a funcionar
como um banco trifásico.
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Essa ligação é conhecida como V
ou delta aberto. Nesse caso, o
valor da potência disponível fica
reduzida para 58% do valor do
banco original. A corrente de linha
na ligação V passa a ser a corrente
de fase, portanto, 58% menor.
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Transformadores Trifásicos
Em potências de centenas de kVA
ou dezenas de MVA, os
transformadores trifásicos
costumam ser construídos em um
único circuito magnético e contido
em um único tanque.
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Transformadores Trifásicos
As vantagens dos transformadores
trifásicos sobre as conexões com
três transformadores monofásicos
vem de que eles custam menos,
requerem menos espaço e tem um
rendimento maior.
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Usualmente, realizam-se cálculos
com base em uma única fase
(conexão estrela, tensão de fase),
porque então as impedâncias dos
transformadores podem ser
somadas diretamente em série.
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As impedâncias da linha de
transmissão podem ser referidas
de um lado a outro do
transformador, usando o quadrado
da relação de tensões de linha.
Assim, pode-se resolver o circuito
em apenas um nível de tensão.
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Um circuito equilibrado, ligado em
triângulo é equivalente a um
circuito equilibrado ligado em
estrela pela seguinte relação.
1Z
3Z
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Analisar o exemplo 2.8
Dados:
Transformadores monofásicos
50 kVA 2400:240 V
Conexão trifásica estrela-triângulo
150 kVA 4160:240 V
0,15 + j 1
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0,0005 + j 0,002 F.P. = 0,8
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Analisar o exemplo 2.9.
j 0,80,17 + j 0,92
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