Questão nº 45

Questão de Engenharia Elétrica · FGV TJ-SE Servidor 2023 (nº 45)

FGV2023Analista Judiciário - Engenharia ElétricaEngenharia Elétrica
Gabarito: Cver comentário ↓

Considere um transformador trifásico hipotético, Delta-Estrela, formado a partir de um banco de transformadores monofásicos idênticos, com um lado com 2.000 espiras e o outro com 80 espiras.

Aplicando-se uma tensão de linha VAB=15000°V_{AB} = 1500\angle 0° V no lado de alta tensão do transformador trifásico e considerando que as tensões sejam de sequência positiva, a tensão de linha VABV_{AB} no lado de baixa tensão, em V, será:

Resposta comentada

Gabarito Alternativa C

Um transformador trifásico Delta-Estrela (ou Delta-Y) não apenas altera a magnitude da tensão de um lado para o outro, mas também introduz um deslocamento de fase de 30 graus entre as tensões de linha do primário e do secundário.

  • (A) Incorreta: A magnitude da tensão de linha no secundário é 60360\sqrt{3} V, não 60 V, e o ângulo de fase está incorreto.
  • (B) Incorreta: A magnitude da tensão de linha está correta (60360\sqrt{3} V), mas o ângulo de fase está incorreto, pois há um deslocamento de fase de 30° em transformadores Delta-Estrela.
  • (C) Correta: Primeiro, calculamos a relação de transformação (a) para um transformador monofásico: a=Nprimaˊrio/Nsecundaˊrio=2000/80=25a = N_{primário} / N_{secundário} = 2000 / 80 = 25. No lado de alta tensão (Delta), a tensão de linha é igual à tensão de fase, então Vfase,HV=VAB,HV=15000°V_{fase,HV} = V_{AB,HV} = 1500\angle 0° V. A tensão de fase no lado de baixa tensão (Estrela) é Vfase,LV=Vfase,HV/a=(15000°)/25=600°V_{fase,LV} = V_{fase,HV} / a = (1500\angle 0°) / 25 = 60\angle 0° V. Em uma conexão Estrela, a tensão de linha é 3\sqrt{3} vezes a tensão de fase e a adianta em 30°. Assim, a tensão de linha VAB,LVV_{AB,LV} será VAB,LV=3×Vfase,LV30°=3×(600°)30°=60330°V_{AB,LV} = \sqrt{3} \times V_{fase,LV} \angle 30° = \sqrt{3} \times (60\angle 0°) \angle 30° = 60\sqrt{3}\angle 30° V.
  • (D) Incorreta: Esta é a tensão de fase no lado de baixa tensão, não a tensão de linha.
  • (E) Incorreta: A magnitude da tensão de linha está correta (60360\sqrt{3} V), mas o ângulo de fase está incorreto. A armadilha aqui é confundir a direção do deslocamento de fase (se a tensão secundária adianta ou atrasa a primária em 30°). Pelos cálculos padrão de VAB=VANVBNV_{AB} = V_{AN} - V_{BN} em Estrela, a tensão de linha adianta a tensão de fase em 30°.

Fonte: FGV TJ-SE Servidor 2023 Analista Judiciário - Engenharia Elétrica (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.

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