Conversão de Energia I

Transcrição

1 Departamento de Engenharia Elétrica Aula 3.6 Transformadores Prof. Clodomiro Vila

2 Bibliografia FITZGERALD, A. E., KINGSLEY Jr. C. E UMANS, S. D. Máquinas Elétricas: com Introdução à Eletrônica De Potência. 6ª Edição, Bookman, Capítulo 2 Transformadores KOSOW, I. Máquinas Elétricas e Transformadores. Editora Globo Capítulo13 Transformadores TORO, V. Del, MARTINS, O. A. Fundamentos de Máquinas Elétricas. LTC, Capítulo 2 Transformadores Bim, Edson. Máquinas Elétricas e Acionamento. Editora Elsevier, Capítulo 2 Transformadores Oliveira, José Carlos de. Transformadores: teoria e ensaios. Editora Edgard Blucher, 1984.

3 Operação de transformadores em paralelo Dois transformadores operam em paralelo, quando recebem energia de um mesmo barramento, entregando-a em um barramento comum. Vantagens do paralelismo: - Menor custo inicial; - Transformador operando próximo do rendimento máximo; - Facilidade de manutenção e maior confiabilidade no abastecimento.

4 Condições para o Paralelismo: Necessidade de relações de transformações muito próximas Ter a mesma polaridade Possuir o mesmo grupo de defasamento angular Apresentar mesma relação entre resistência e reatância equivalentes. Se pudéssemos garantir que as características dos dois transformadores fossem exatamente as mesmas não haveria problema algum, desde que os enrolamentos fossem conectados em fase. Se fossem ligados com as fases invertidas haveria uma sobrecarga e os dois queimariam. Como na prática, sempre existem diferenças, a conexão em paralelo não é muito conveniente pelas perdas que podem ocorrer. Assim, antes de efetuar este tipo de ligação recomenda-se que se faça um estudo técnico e econômico muito minucioso.

5 Operação de transformadores em paralelo Necessidade de relações de transformações muito próximas Os dois transformadores deve ter a mesma relação de transformação. Essa corrente não tem nenhuma utilidade e é responsável por um sobre aquecimento do transformador, pois circulando pelas resistências dos enrolamentos dissipa potência pelo efeito Joule.

6 Operação de transformadores em paralelo Necessidade de relações de transformações muito próximas Considerando Z eq_a e Z eq_b as impedâncias equivalentes dos transformadores referida ao secundário. Caso a relação de transformação dos dois transformadores não forem iguais haverá uma diferença de tensão no secundário dos transformadores, que provocará uma corrente circulante entre os transformadores. I circ = Λ E Z 2_ a eq _ a + Λ E Z 2 _ b eq _ b

7 Polaridade dos enrolamentos

8 Operação de transformadores em paralelo Polaridade dos enrolamentos A marcação das polaridades dos terminais de um transformador monofásico indica a relação entre os sentidos momentâneos das FEM induzidas nos enrolamentos primário e secundário.

9 Operação de transformadores em paralelo Polaridade dos enrolamentos

10 Operação de transformadores em paralelo/polaridade dos enrolamentos A ABNT convencionou marcar os terminais do lado de tensão superior com a letra H e tensão inferior coma a letra X. O índice 1 para o início do enrolamento (ou polo +) e o índice 2 para o término do enrolamento (ou polo -). Polaridade subtrativa Polaridade aditiva

11 Operação de transformadores em paralelo Teste para determinação da polaridade Determinação pela aplicação da corrente alternada. Se V V 1 os terminais curto-circuitados são correspondentes, polaridade subtrativa. Se V> V 1 os terminais curto-circuitados não são correspondentes, polaridade aditiva.

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14 Exercício Como os dois transformadores devem ser ligados para operarem em paralelo.