Resumo sobre Potência em Sistemas Elétricos Trifásicos

CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Revisão de potência CA e sistemas trifásicos balanceados Potência instantânea Potência média Potência ativa Potência reativa Potência aparente Fator de potência Potência complexa Triângulo de potências Conservação da potência CA Tensões trifásicas Conexão YY Conexão YΔ Conexão ΔY Conexão ΔΔ Potência em sistemas trifásicos CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência instantânea Potência instantânea é aquela absorvida ou fornecida por um elemento em um dado instante de tempo É obtida através do produto da tensão instantânea pela corrente instantânea Sua unidade é Watts W CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência média Potência média é a média da potência instantânea ao longo de um período Sua unidade é Watts W CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência ativa A potência ativa é a potência absorvida ou fornecida pelo elemento quando este gera trabalho útil É a potência realmente dissipada pela carga Considerando tensões e correntes senoidais a potência ativa pode ser obtida através da seguinte equação Sua unidade é Watts W CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência ativa Convenção Carga absorvendo potência ativa P 0 Carga fornecendo potência ativa P 0 CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência reativa A potência reativa é a expressão da energia trocada entre a fonte e carga para a manutenção do campos magnéticoselétricos do sistema Considerando tensões e correntes senoidais a potência reativa pode ser obtida através da seguinte equação Sua unidade é o VoltAmpere Reativo VAR CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência reativa Convenção Carga absorvendo reativos Q 0 Carga indutiva Carga fornecendo reativos Q 0 Carga capacitiva Carga resistiva Q 0 CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência aparente É a potência que aparentemente seria absorvida pela carga caso o circuito fosse CC É pelo produto da tensão RMS pela corrente RMS Sua unidade é o VoltAmpere VA CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Fator de potência É o cosseno da diferença de fase entre a tensão e a corrente É adimensional CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Fator de potência Convenção Devido ao fato do cosseno ser uma função par existe a necessidade de identificar a defasagem entre tensão e corrente Carga indutiva corrente atrasada em relação a tensão ângulo do fp 0 atrasado Carga capacitiva corrente adiantada em relação a tensão ângulo do fp 0 adiant CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência complexa A potência complexa relaciona os diversos tipos de potência É expressa por Sua unidade é o VoltAmpere VA CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência complexa Outras relações CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Triângulo de potências O triângulo de potências sistematiza as potências de um circuito elétrico CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conservação da potência CA A potência complexa é conservada isto é a potência complexa total fornecida pela fonte é igual a potência complexa total absorvida pelas cargas CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conservação da potência CA OBSERVAÇÕES P é conservativo Q é conservativo S não é conservativo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Tensões trifásicas As tensões trifásicas são produzidas por um gerador trifásico CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Tensões trifásicas As tensões induzidas nas bobinas do estator do gerador trifásico possuem a mesma magnitude e estão defasadas entre si de 120 conforme figura abaixo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Tensões trifásicas As tensões induzidas nas bobinas do estator do gerador trifásico possuem a mesma magnitude e estão defasadas entre si de 120 conforme figura abaixo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Sequência de fases A sequência de fases é a ordem no tempo na qual as tensões trifásicas atingem seu valor de pico CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Sequência de fases A sequência positiva ou sequência abc é aquela na qual a fase A atinge é a primeira a atingir o valor pico seguida pela fase B e depois pela fase C Nesta sequência a Sequência positiva ou abc CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Sequência de fases A sequência negativa ou sequência acb é aquela na qual a fase A atinge é a primeira a atingir o valor pico seguida pela fase C e depois pela fase B Nesta sequência b Sequência negativa ou acb CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexões As fontes e cargas trifásicas podem ser conectadas nas configurações estrela Y e delta conforme figura abaixo a Fonte conectada em Y b Fonte conectada em CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexões A carga é dita balanceada quando os fasores que a representa possuem mesma magnitude e fase a Carga conectada em Y b Carga conectada em caso Y caso CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexões Considerando as possibilidades de conexão entre fonte e carga teremos 4 conexões possíveis 25 FONTE CARGA Y Y Y Y CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Grandezas de fase e linha TENSÃO DE FASE É aquela entre fase e neutro no caso da fonte É aquela que está sobre o elemento no caso da carga TENSÃO DE LINHA É aquela entre duas fases no caso da fonte CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Grandezas de fase e linha CORRENTE DE FASE É aquela que está sobre o elemento no caso da carga CORRENTE DE LINHA É aquela que circula na linha de transmissão que conecta fonte e carga CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexão YY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexão YΔ CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexão ΔY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Conexão ΔΔ CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Resumo das conexões Considerando sequência positiva 𝑉𝑎𝑏 𝑉𝑎𝑛 330 Na sequência negativa trocase o sinal do ângulo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Resumo das conexões Considerando sequência positiva 𝐼𝑎 𝐼𝑎𝑏 3 30 Na sequência negativa trocase o sinal do ângulo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência em sistemas trifásicos As cargas trifásicas absorvem a mesma potência sem distinção da configuração em Y ou Δ Entretanto as fórmulas mudam dependendo da grandeza que se tem linha ou fase CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência em sistemas trifásicos Relembrando as potências monofásicas CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Potência em sistemas trifásicos Temos CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Nomenclatura Tensão Corrente CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Operações em fasores CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YY superposicao CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YY Exemplo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica ΔΔ CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica ΔΔ CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica ΔΔ Exemplo CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica YΔ ou ΔY CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Exemplo Exemplo24 do Glover Uma carga estrela em sequencia positiva de 480V é aplicada a uma carga balanceada em delta 3040 Ω A impedância entre a geração e a carga é de 185 para cada fase Calcular as correntes de linha as correntes e tensões na carga CCET376 Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica Exemplo Exemplo24 do Glover Uma carga estrela em sequencia positiva de 480V ek aplicada a uma carga balanceada em delta 3040 Ω A impedância entre a geração e a carga ek de 185 para cada fase Calcular as correntes de linha as correntes e tensões na carga