Prova de Conversão Eletromecânica de Energia - Transformadores Trifásicos e Autotransformadores

Escola de Engenharia Elétrica Mecânica e de Computação EMC Universidade Federal de Goiás UFG 2ª PROVA DE CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA Curso Engenharia Elétrica Alunoa Enio Junior 15052024 Observações i todos os cálculos deverão ser realizados passo a passo ii a interpretação faz parte da resolução da prova iii início 7h10min término 08h50min iv todas as grandezas eou parâmetros devem ter suas unidades claramente apresentadas 1 Uma determinada indústria de açúcar e álcool recebe energia elétrica de uma concessionária em AT Para alimentar as cargas ali existentes adquiriu três transformadores monofásicos idênticos de 15kVA 1992 kV 440 V 60Hz que serão utilizados para constituírem uma banca trifásica Quando submetido a testes em carga e a vazio o transformador monofásico do lado apresentou os seguintes resultados Tensão V Corrente A Potência W Teste a vazio 440 027 7371 Teste em carga 52103 075 29109 Considere a bancada trifásica na conexão ΔY suprida por um alimentador cuja impedância é de 26 j55 Ωfase Para a bancada de transformadores alimentando carga trifásica equilibrada que consome potência nominal com fator de potência 085 adiantado Pedese a A tensão de linha da bancada trifásica de transformadores e sua potência 1 pt b O modelo equivalente da bancada trifásica em pu por unidade 20 pts c As correntes de linha nos lados de AT e BT da bancada trifásica e as correntes nos lados e AT e BT de cada transformador monofásico 1 pt d O rendimento e a regulação de tensão do sistema formado alimentação e bancada de transformadores 1 pt e Caso a conexão da bancada fosse em YY lados de AT e de BT em Y como seriam afetadas a regulação de tensão e o rendimento da bancada de transformadores Explique com suas palavras porém com base em resultados numéricos 1 pt 2 Um transformador monofásico de 22kVA 220110V 60 Hz terá seus enrolamentos conectados de forma a tornálo um autotransformador a Esboçar as diferentes possibilidades de conexão de seus enrolamentos identificando claramente as polaridades e os terminais de entrada e saída isto é os terminais de AT e de BT do autotransformador 2 pts b Entre as diferentes possibilidades de conexão determinar a relação de transformação que resulta em maior capacidade para o autotransformador Nesta condição determinar todas as correntes do dispositivo e sua capacidade em VA 2 pts Boa Prova Fórmulas Teste em curtocircuito ou em carga Zeq Vsc Isc Req Psc Isc2 Xeq sqrtZeq2 Req2 Teste a vazio Zm Voc Ioc Rm Voc2 Poc Xm 1 sqrt1Zoc2 1Rm2 1 Sb 315KVA 45000VA Vbat 1992 kV Vbbt 3 440 7621 v Zeq 52103075 6947 Ω Req 29109075 5175 Ω Xop sqrt69472517152 4635 Ω Zeq0 5175 j4635 Ω 1 Zeqg5175 j4635 Ω3 1725 j15451 Ω Rm 440027162963 Ω Rm 44027371 26265 Ω Xm sqrt162962262652 20777 Ω Zbat 1992 k2 45000 881792 Ω Zbbt 762145000 129 Ω Zapp0 17251 1545 881792 00195 j00175 pu Zeqpu 26265 1629 205961 Xm pu 1610 10 2 Modelo equivalente 001 00195 pu 00175 pu 1610 20 d η 085 075 2910973713 100 972 085002482 Reg Es Er Er 100 45000 ok fio transformador 10 Es 00109200175 13175 110 Es 100736 002511 100767 1143 Reg 100767 1 100 0767 a Tensão de linha e potência Aqui já é só o livro para não legível ΣTPU 1812 1728 3 00205 00196 pu x V 10 001095 00196 1 13175 099289 300275 V 00933 1528 V2AT 00933 1992kv 192865 V Vf 192865 3 1122326 V P2 740 90 045000 AL P2 W 290 103 45000 132 71g Plink 3122 L2 2601852 326 132 13182 W 293 103 c I2ef 45000 31992 K 13 A Ip 13 3 075 A Il 13 1992k 762 3337 A Cada trafo I2ef Ip 075 A Ipf 3337 A 10 e Conexão YY Sff 5 b 315 k 45 KVA VAT VBAT 3 1992 K 34 50214 V JBT VBAT 3 4101 76011 V Ruzg 5175 Ω Zoq 4635 Ω Zozyg 5175 4635 Ω 2 ZBAT 34 5022 45000 26 4531 Ω Zoqpu 5175 14635 264531 0019 86 00175 W E 0019 561 0017 5113178 110 100767 1143 Reg 100767 1 100 0767 η 085 085 29109 73771 3 45000 972 Ok 10 Como mostrado nos cálculos acima o rendimento e a regulação de tensão não variam caso mude a conexão elas independem do tipo de conexão do trafó Is Isf 22k 110 20 A 6out 330 20 6600 VA I1 6600 220 30 A Ic 30 20 10 A Existem outras possibilidades de conexão a b Precise ser claro em relação à conexão e ser multiparada