Ensaio em Vazio de um Transformador Trifásico

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1 Ensaio em Vazio de um Transformador Trifásico Em um ensaio em vazio, como o próprio nome diz, o transformador é ensaiado sem carga. Os objetivos do teste em vazio do transformador trifásico são: Determinar as perdas no núcleo por histerese e Foulcault (perdas no ferro); Determinar a corrente em vazio Io; Determinar a relação de transformação de placa (K) e a relação do número de espiras (Kn); Determinar os parâmetros do ramo magnetizante. 1.1 Preparação Prepare portanto o seguinte material: 1 transformador trifásico; 3 amperímetros com escalas apropriadas; 1 voltímetro com escala apropriada; 2 wattímetros de escalas apropriadas; 1 varivolt trifásico. 1.2 Esquema de Montagem Lembre-se que a notação H1, H2 e H3 referem-se aos terminais da alta tensão e que X1, X2 e X3 referem-se aos terminais da baixa tensão. Veja que os terminais H1, H2 e H3 estão em vazio (sem carga) neste ensaio.

2 1.3 Levantamento de Dados Será utilizado para a realização do teste em vazio, um transformador trifásico com as seguintes características: Neste estágio os valores medidos são muito importantes, todo cuidado deve ser tomado durante a leitura de tensões, correntes e potências. De acordo com o esquema, o transformador trifásico deverá estar operando todo o tempo em vazio. Aplicando tensão nominal ao enrolamento de baixa tensão, efetuar as medições abaixo: Sabemos que W0 = W02 + W01, mas fique atento ao valor lido nos wattímetros e conserve o sinal positivo ou negativo medido. 1.4 Questões Com os valores obtidos na seção 1.3 calcule a corrente de magnetização I0 (na linha e na fase), a potência perdida a vazio por fase e a tensão de alimentação na fase, obedecendo a conexão do enrolamento de baixa tensão.

3 1.4.2 Calcular os parâmetros do ramo magnetizante, por fase, para a representação paralela do circuito equivalente, o fator de potência a vazio e as correntes I0p e I0q Para circuito equivalente paralelo: Determinar a porcentagem da corrente de magnetização em relação à corrente nominal do transformador: Por que uma das correntes obtidas pelos amperímetros não apresentam os mesmos valores? Por que o ensaio em vazio deve ser realizado alimentando-se o enrolamento de baixa tensão? Com base nos dados do teste em vazio e na sua capacidade de julgar os resultados o que é melhor para o sistema de energia elétrica equipado com muitos transformadores: Transformadores operando sempre com muita folga (superdimensionados) ou transformadores operando no limite de sua capacidade? Explique.

4 Ensaio em Curto-Circuito de um Transformador Trifásico Em um ensaio em curto-circuito, o transformador é submetido a curto-circuito trifásico, e aumenta-se a tensão gradativamente até atingir a corrente nominal. Logo, este ensaio simula transformador com carga máxima. Os objetivos do ensaio em curto-circuito do transformador trifásico são: Determinar as perdas no cobre (nos condutores que compõem as bobinas). Determinar a impedância, resistência e reatância do enrolamento. Determinar a queda de tensão interna. 2.1 Preparação Prepare portanto o seguinte material: 1 transformador trifásico; 3 amperímetros com escalas apropriadas; 1 voltímetro com escala apropriada; 2 wattímetros de escalas apropriadas; 1 varivolt trifásico. 2.2 Esquema de Montagem

5 2.3 Levantamentos de Dados Será utilizado para a realização do teste em curto-circuito, um transformador trifásico com as seguintes características: Neste estágio os valores medidos são muito importantes, todo cuidado deve ser tomado durante a leitura de tensões, correntes e potências. Após calculada a corrente nominal do transformador, aumente a tensão gradativamente, e anote tensão e corrente até atingir a corrente nominal. 2.4 Questões Com os valores obtidos na seção 2.3, calcule a corrente de curto circuito I0 (na linha e na fase), a potência perdida a curto circuito por fase e a tensão de alimentação na fase, obedecendo a conexão do enrolamento de baixa tensão Calcular a impedância equivalente, por fase, do circuito equivalente, o fator de potência a curto circuito.

6 2.4.3 Calcule a porcentagem da tensão primária de curto-circuito, relativamente à tensão primária (lado de alta) nominal: Compare as perdas nos enrolamentos com as a vazio e tire suas conclusões sobre o transformador sob teste Durante o ensaio em curto, o que acontece com a indução no núcleo do transformador? Por quê? Desenhe o circuito equivalente L (trifásico e monofásico) do transformador referido ao lado de baixa. Inserir nos desenhos os valores calculados das impedâncias de excitação e dispersão (ou impedância do enrolamento) Desenhe o circuito equivalente L (trifásico e monofásico) do transformador referido ao lado de alta. Inserir nos desenhos os valores calculados das impedâncias de excitação e dispersão (ou impedância do enrolamento).