Ensaio de curto-circuito e circuito aberto

Apresentação em tema: "Ensaio de curto-circuito e circuito aberto"— Transcrição da apresentação:

1 Ensaio de curto-circuito e circuito aberto
Transformador Real Ensaio de curto-circuito e circuito aberto

2 Transformador real Ensaio de curto-circuito e circuito aberto São dois ensaios, ensaio de curto-circuito e circuito aberto, que são realizados com objetivo de determinar os elementos que compõe o circuito elétrico equivalente para o transformador real. Ensaio circuito aberto (em vazio) permite obter as perdas no núcleo, as perdas suplementares e os parâmetros do ramo de magnetização do circuito equivalente Ensaio em curto circuito permite determinar as perdas no cobre, queda de tensão interna, impedância, resistência e reatância percentuais.

3 Obs: No ensaio em vazio Rp e Xp são desprezados
Transformador real Ensaio de Circuito Aberto Permite obter as perdas no núcleo e dos parâmetros do ramo de magnetização. Neste ensaio aplica-se a um dos enrolamentos a sua tensão nominal e mede-se a potência, a corrente e a tensão de saída. Com o secundário em aberto, aplique tensão nominal ao primário e meça: Potência de circuito aberto (PCA) Corrente de circuito aberto (ICA) Tensão de circuito aberto (VCA). A corrente será então reduzida, de 2 a 6 % do valor nominal, o que permite desprezar as perdas nos enrolamentos. R1 X1 Rf Xm Obs: No ensaio em vazio Rp e Xp são desprezados

4 Transformador real Ensaio de Circuito Aberto Com este procedimento é possível determinar os parâmetros a vazio, que dizem respeito ao núcleo: YCA: admitância (inverso da impedância); São obtidos através dos ensaios: Potência de circuito aberto (PCA) Corrente de circuito aberto (ICA) Tensão de circuito aberto (VCA). Através de calculos encontramos: Gf: condutância (considera a perda de potência no núcleo por histerese e correntes parasitas), [Ω-1]; Bm: suscetância (considera o armazenamento de energia), [Ω-1]; Rf: perdas no ferro, [Ω]; Xm: reatância de magnetização, [Ω]. R1 X1 Rf Xm

5 Transformador real Ensaio de Curto Circuito Permite obter a resistência efetiva (RCC) a reatância de dispersão (XCC). Neste ensaio é conveniente aplicar a tensão ao enrolamento de alta tensão. Com o secundário curto-circuitado (V↓), aplicar corrente nominal ao primário através de uma fonte de tensão reduzida (1 a 6% da tensão nominal). Com este procedimento são medidos: - Corrente de curto circuito (ICC), Tensão de curto-circuito (VCC) Potência de curto circuito (PCC). Neste ensaio, o fluxo magnético do núcleo é bastante baixo e pode ser desprezado. R1 X1 R2 X2

6 Transformador real Ensaio de Curto Circuito Com este procedimento é possível determinar a resistência efetiva (RCC) a reatância de dispersão (XCC) São obtidos através dos ensaios: Potência de circuito aberto (PCC) Corrente de circuito aberto (ICC) Tensão de circuito aberto (VCC). Através de calculos encontramos: R1, R2: resistência das bobinas, [Ω]; X1, X2: indutância de dispersão, [Ω]. R1 X1 R2 X2

7 Transformador real http://www.youtube.com/watch?v=ZMuwAPSYYbM
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8 Transformador real - Desempenho do transformador
Características de Placa O fabricante de uma máquina elétrica indica normalmente nas características de placa as condições de operação normal do transformador. Uma característica típica de placa pode ser: Transformador 4400/220V, 10kVA, 60Hz Nessas informações são incluídas Frequencia que o o transformador trabalha; Tensões eficazes nominais das duas bobinas, sendo que qualquer uma pode ser o primário ou secundário; Usando qualquer lado como secundário a saída nominal será 10kVA, o que é importante para avaliar a corrente máxima permitida.

9 Transformador real - Desempenho do transformador
Regulação de Tensão A maioria das cargas conectadas ao secundário dos transformadores são projetadas para funcionarem com tensão constante. Entretanto, à medida que corrente é fornecida à carga, a tensão nos terminais do transformador cai devido à queda de tensão na impedância interna do transformador. Uma variação grande de tensão é indesejável para a maioria das cargas. Para reduzir a variação de tensão na saída do transformador, este deve ser projetado com uma pequena impedância interna.

10 Transformador real - Desempenho do transformador
Regulação de Tensão Para calcular a regulação de tensão é utilizado a seguinte equação: Onde: RT: Regulação de Tensão; V2SC: tensão no secundário sem carga V2CC: tensão no secundário com carga.

11 Transformador real - Desempenho do transformador
Rendimento do transformador Transformadores são projetados para funcionar com eficiência elevada. Assim sendo, um transformador bem projetado pode ter eficiência tão elevada quanto 99%. A eficiência do transformador é dada pela equação:

12 Transformador real - Desempenho do transformador
Transformadores em Paralelo Muitas vezes, devido a um acréscimo da energia consumida pela planta industrial, há a necessidade da instalação de transformadores adicionais para suprir este acréscimo de consumo, de modo que as novas unidades são instaladas em paralelo com a unidade já existente, constituindo o que chamamos de um banco de transformadores em paralelo. A ligação de duas ou mais unidades transformadoras em paralelo é uma importante aplicação para estes equipamentos. Esta ligação é feita para aumentar a confiabilidade de fornecimento de energia, aumentar a potência do sistema elétrico ou até mesmo para facilitar as operações de manutenção no sistema.

13 Transformador real - Desempenho do transformador
Transformadores em Paralelo Abaixo mostra o esquema para uma subestação industrial típica com dois transformadores. No caso de um defeito no transformador 1, ou devido à necessidade de uma operação de manutenção de rotina, é possível atuar nos disjuntores D1 e D2, retirando o referido transformador do circuito, mantendo ainda a condição de fornecimento de energia. Entrada Disj 1 Disj 2 Disj 3 Disj 4 Trafo 1 Trafo 2 Saída

14 Transformador real - Desempenho do transformador
Transformadores em Paralelo Existem duas condições essenciais para que dois ou mais transformadores possam ser colocados em paralelo: Possuir a mesma relação de transformação 2. Pertencer ao mesmo grupo de defasagem angular. Existe uma condição que não é essencial, porém desejável. Esta condição é que os transformadores que serão colocados em paralelo possuam a mesma impedância percentual. A razão é que se as impedâncias percentuais não forem iguais um transformador irá fornecer mais potência do que o outro.

15 Fim