Ensaio em Vazio de um Transformador Trifásico

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.
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 W 0 = W 02 + W 01, mas fique atento ao valor lido nos wattímetros e
conserve o sinal positivo ou negativo medido.
1.4 Questões
1.4.1 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.
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:
1.4.3 Determinar a porcentagem da corrente de magnetização em relação à corrente
nominal do transformador:
1.4.4 Por que uma das correntes obtidas pelos amperímetros não apresentam os mesmos
valores?
1.4.5 Por que o ensaio em vazio deve ser realizado alimentando-se o enrolamento de
baixa tensão?
1.4.6 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.
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
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
2.4.1 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.
2.4.2 Calcular a impedância equivalente, por fase, do circuito equivalente, o fator de
potência a curto circuito.
2.4.3 Calcule a porcentagem da tensão primária de curto-circuito, relativamente à tensão
primária (lado de alta) nominal:
2.4.4 Compare as perdas nos enrolamentos com as a vazio e tire suas conclusões sobre o
transformador sob teste.
2.4.5 Durante o ensaio em curto, o que acontece com a indução no núcleo do
transformador? Por quê?
2.4.6 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).
2.4.7 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).