Transformadores

ET720 – Sistemas de Energia El´trica I e Cap´ ıtulo 4: Transformadores de potˆncia e 4.1

Introdu¸˜o ca Transformador transformer) elevador

(step-up

Transformador abaixador (step-down transformer) Transformador regulador (regulating transformer) rela¸˜o ≈ 1 : 1 ca defasagem entrada-sa´ ıda 4.2 lacementsVantagens do uso de transformadores
Considerar o diagrama unifilar do circuito trif´sico e seu respectivo circuito a por fase mostrados a seguir.
R
0,2Ω/fase

∼
17,3 kV

∼
900 MW fp = 1

Vf

Vf =
– 1–

X
I

17,3
√
3

300 MW

= 10 kV

Perdas de potˆncia ativa por fase na linha de transmiss˜o: e a
Pp = R | I | 2
Potˆncia ativa por fase fornecida pela fonte: e Pφ = | Vf | | I | fp
= | Vf | | I |

→

| I |=

Pφ
| Vf |

(fp ≈ 1)

Note que considerou-se o fator de potˆncia visto pela fonte como unit´rio, ou e a seja, o efeito da reatˆncia da linha foi desprezado. a Coeficiente de perdas:
Pp
R | I |2
R (Pφ / | Vf |)2
R Pφ η= =
=
=
Pφ
Pφ
Pφ
| V f |2 ou seja, o coeficiente de perdas ´ inversamente proporcional ao quadrado da e tens˜o → quanto maior a tens˜o de transmiss˜o, menor o coeficiente de a a a perdas → as perdas se tornam proporcionalmente menos importantes em fun¸˜o do total de potˆncia transmitida. ca e
No caso do circuito trif´sico: a η=

0,2 · 300 · 106
= 0,6
(10 · 103)2

logo, o coeficiente de perdas ´ de 60%. e – 2–

Considerar agora que a transmiss˜o ´ feita em um n´ de tens˜o dez vezes ae ıvel a maior:
PSfrag replacements
17,3 kV
∼

173 kV

173 kV

17,3 kV

0,2Ω/fase ηT = 98%

ηT = 98%
900 MW fp = 1

Coeficiente de perdas na linha de transmiss˜o: a ηLT

0,2 · 300 · 106
= 0,006
=
(100 · 103)2

ou 0,6%, ou seja, uma redu¸˜o significativa (100 vezes menor). ca Os transformadores inseridos no circuito tamb´m tˆm suas pr´prias eficiˆncias. e e o e
Logo, sua utiliza¸˜o deve ser justificada se o