Questões de Concurso
Sobre transformador de potência em engenharia elétrica
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Uma dada subestação é dotada de um único transformador com relação de transformação de 1 : 50 e com configuração estrela no lado de baixa e delta no lado de alta. A tensão de fase do transformador no lado de baixa é igual a U.
Sabendo-se que foram adotadas uma tensão de base U, referida ao lado de baixa desse transformador, e uma potência de base S. É correto afirmar que a tensão e a potência de bases, referidas ao lado de alta, são respectivamente, iguais a
A Figura acima mostra o esquema de proteção diferencial de um transformador monofásico, em que
e 
são as relações de transformação dos transformadores de corrente localizados no lado 1 e no lado 2, respectivamente. Os números de espiras dos lados 1 e 2 do transformador são, respectivamente, 
e 
.Considerando-se que todos os transformadores sejam ideais, para que a corrente
seja zero em condições normais de operação, o valor da relação 
, em função de 
e 
, é O circuito mostrado na Figura abaixo representa a modelagem de um transformador monofásico operando em regime permanente. A tensão nominal no lado primário (conexões H1 e H2) é de 1.000 V, enquanto a tensão nominal no lado secundário (conexões X1 e X2) é de 200 V. A resistência e a reatância de dispersão do enrolamento primário valem 5 O e j2,5 O, respectivamente, assim como a resistência e a reatância de dispersão do enrolamento secundário valem 0,2 O e j0,1 O, respectivamente. Os parâmetros referentes à magnetização e às perdas no núcleo foram desprezados. A potência nominal do transformador é de 4 kVA.
Uma impedância z = (6 + j6,2) O foi conectada nos terminais do secundário do transformador e este foi energizado com tensão nominal nos terminais do primário.
Qual o fator de potência nos terminais do primário do transformador?
O circuito mostrado na Figura abaixo representa a modelagem de um transformador monofásico operando em regime permanente. A tensão nominal no lado primário (conexões H1 e H2) é de 1.000 V, enquanto a tensão nominal no lado secundário (conexões X1 e X2) é de 200 V. A resistência e a reatância de dispersão do enrolamento primário valem 5 O e j2,5 O, respectivamente, assim como a resistência e a reatância de dispersão do enrolamento secundário valem 0,2 O e j0,1 O, respectivamente. Os parâmetros referentes à magnetização e às perdas no núcleo foram desprezados. A potência nominal do transformador é de 4 kVA.
Um engenheiro, ao executar o ensaio de curto-circuito no transformador, conectou uma fonte de tensão controlável nos terminais do primário, enquanto os terminais do secundário estavam em curto-circuito. O procedimento realizado foi o de regular a amplitude da tensão aplicada pela fonte até que a corrente fornecida por ela fosse igual à corrente nominal do transformador.
Nessas condições, de acordo com o circuito da modela- gem apresentado, qual a tensão, em volts, aplicada no transformador?
Para fins de cálculo de valores pu em um transformador trifásico de dois enrolamentos, a impedância base será maior no lado cujo enrolamento apresente maior tensão.
referida ao lado de alta tensão, esse valor corresponderá a 0,01 pu.
- que usualmente aparece no circuito equivalente dos transformadores monofásicos - representa: 
Com base na figura acima, que ilustra o diagrama unifilar de um sistema elétrico de potência, julgue os itens seguintes.
Em relação a subestações e equipamentos elétricos, julgue o item que se segue.
Quando ocorre a abertura de uma das fases protegida por elo
fusível em uma subestação, as instalações dos serviços
auxiliares podem entrar em ressonância, devido ao
acoplamento entre a capacitância dos cabos e a reatância de
magnetização dos transformadores de medida.
Considere um transformador trifásico de três enrolamentos e três
colunas com as seguintes características: 230 kV/138 kV/13,8 kV,
50 MVA/50 MVA/10 MVA, 
Seu circuito
equivalente de curto-circuito tem os seguintes parâmetros: Xp= 3%,
Xs = -0,5% e Xt
= 6%, na base de 50 MVA. Ele está ligado a um
sistema de 230 kV cujos circuitos equivalentes de sequência
positiva e negativa é de 10%, e de sequência zero é de 30%, ambos
na base 100 MVA. O secundário e o terciário desse transformador
alimentam circuitos radiais. A partir dessas informações, julgue o item a seguir.
Um relé direcional conectado a um transformador de corrente que meça a corrente no interior do Δ é capaz de discriminar um curto-circuito monofásico ocorrido no primário do transformador de um curto-circuito ocorrido no secundário.
A figura acima representa um ciclo de histerese do material ferromagnético utilizado na construção de um transformador de potência. Esse transformador está com o seu secundário aberto e, em seu primário, foi aplicada uma fonte de tensão alternada de frequência muito baixa. Com base nessa figura, julgue o item subsequente.
Se a frequência do sinal de tensão da fonte for aumentada, o
ciclo de histerese apresentado se tornará mais estreito, devido
ao efeito memória dos domínios magnéticos.
A figura acima representa um ciclo de histerese do material ferromagnético utilizado na construção de um transformador de potência. Esse transformador está com o seu secundário aberto e, em seu primário, foi aplicada uma fonte de tensão alternada de frequência muito baixa. Com base nessa figura, julgue o item subsequente.
A área amboefa representa a energia fornecida pela fonte ao
campo magnético durante o crescimento da densidade de fluxo
magnético B de zero ao valor máximo.
A figura acima representa um ciclo de histerese do material ferromagnético utilizado na construção de um transformador de potência. Esse transformador está com o seu secundário aberto e, em seu primário, foi aplicada uma fonte de tensão alternada de frequência muito baixa. Com base nessa figura, julgue o item subsequente.
A área do ciclo de histerese representa a potência dissipada no
material magnético por unidade de volume, para reorientar os
momentos magnéticos.
A figura acima representa um ciclo de histerese do material ferromagnético utilizado na construção de um transformador de potência. Esse transformador está com o seu secundário aberto e, em seu primário, foi aplicada uma fonte de tensão alternada de frequência muito baixa. Com base nessa figura, julgue o item subsequente.
Considerando que a fonte de tensão seja senoidal e
desprezando a saturação do material magnético, o fasor
representativo da corrente de magnetização no primário do
transformador estará atrasado em relação ao fasor de tensão da
fonte, correspondente a um ângulo menor que 90º, em razão
das perdas no ferro, no cobre e de sua magnetização.
A modelagem de um transformador em regime permanente é importante na análise de sua operação em um sistema elétrico de potência. A Figura acima mostra a modelagem utilizada na solução clássica desse tipo de análise, sendo: R1 e X1 a resistência e a reatância de dispersão do enrolamento primário, respectivamente; R2 e X2 a resistência e a reatância de dispersão do enrolamento secundário, respectivamente; RC a resistência representativa das perdas por histerese e por correntes parasitas no ferro do núcleo do transformador; Xm a reatância de magnetização do transformador. Todos esses parâmetros são estimados através dos ensaios de curto-circuito e de circuito aberto, sendo ambos necessários para a modelagem total do equipamento. Nesses ensaios, os valores de cada parâmetro são estimados a partir de simplificações adotadas, sendo: R1 = R2 , X1 = X2 e a impedância do ramo de excitação muito maior que as impedâncias dos enrolamentos.
Quais parâmetros são determinados no ensaio de curto-circuito e no ensaio de circuito aberto do transformador?
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