ApresentaçÃO



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Termômetro com Contatos; Com haste rígida ,este termômetro possui dois ponteiros de ligação e um de indicação de temperatura máxima atingida em determinados períodos.



Indicador de Nível de Óleo: Os indicadores magnéticos de nível tem por finalidade indicar o nível de óleo dielétricos, são providos de contatos para alarme NF e NA.

.



Tubo de Explosão:Destina-se a proteger o transformador contra sobre pressão súbita.

Consiste basicamente de um tubo que de um lado é conectado ao tanque do transformador e no outro lado possui um disco de ruptura.

Em caso de súbita elevação de pressão que ultrapasse o valor de ruptura do disco haverá o rompimento com abertura total da sessão de passagem fazendo a pressão cair rapidamente sem danificar outras partes do transformador.

Válvula de Alívio de Pressão:A válvula de alívio de pressão de fechamento automático é instalada em transformadores imersos em líquido isolante com a finalidade de protegê-los contra possível deformação ou ruptura do tanque, em casos de defeito interno com aparecimento de pressão elevada. A válvula é extremamente sensível e rápida (opera em menos de dois milésimos de segundo), fecha-se automaticamente após a operação impedindo assim a entrada de qualquer agente externo no interior do transformador.

Relé de Pressão Súbita:O relé de pressão súbita é um equipamento de proteção para transformadores do tipo selado, é instalado acima do nível máximo do líquido no espaço com gás compreendido entre o líquido e a tampa do transformador.

O relé é projetado para atuar quando ocorrem defeitos no transformador que produzem pressão interna anormal sendo sua operação ocasionada somente pelas mudanças rápidas da pressão interna independente da pressão de operação do transformador.

Para aumentos de pressão de 0,4 atm/seg o relé opera em cerca de 3 ciclos. Para aumentos de pressão mais rápidos (1 atm/seg) a operação dá-se em menos de um ciclo.



Subestação Aérea



Obs 1US$ = 2.8R$

Subestação abrigada

Sub estação, muro corta fogo e poço






MUFAS Valvula de pressão






Tanque de expansão




Termometro

Secador


Características do Oleo



Obs . No caso de oleos minerais ( derivados do pertroleo)

Termografia de transformador





Transformador de potencia a seco

Neste caso o transformador não tem líquido isolante, são constituídos segundo os mesmos princípios que os transformadores isolados com óleo, porém não há líquido isolante. Os materiais isolantes dos enrolamentos são substituídos por outros de maior resistência ao calor e os enrolamentos ficam expostos.

Pode haver uma proteção mecânica, constituída por um invólucro com aberturas para permitir a circulação do ar por convecção térmica a fim de esfriar o enrolamento.

Simbologia das conexões



Variador de Tensão Monofásico (Varivolt Monofásico)



Transformador Trifásico Ligado em Triângulo-Estrela




Transformador Trifásico Ligado em Estrela-Estrela



Transformador Trifásico Ligado em Triângulo-Triângulo



Transformador Trifásico Ligado em Estrela-Triângulo





















Transformador Monofásico de Distribuição Rural






Transformadores de medição :Os transformadores para instrumentos são equipamentos projetados e construídos especificamente para alimentarem instrumentos elétricos de medição, controle e proteção. A função dos TI é a redução da magnitude da tensão ou da corrente em uma proporção definida, mantendo a posição vetorial.

Transformador de Potencial (TP):É um transformador cujo enrolamento primário é conectado em derivação com o circuito principal sendo seu enrolamento secundário destinado a alimentar seus sensores de potencial dos instrumentos elétricos de medição, controle ou proteção. Sua principal função é reduzir a tensão do circuito principal para valores facilmente mensuráveis.

Os TP’s são projetados para uma tensão secundária padrão de 115 volts.



Exemplo: Determinar a indicação obtida em um voltímetro ligado a um TP, de relação de transformação 13.800/115 V, se o primário estiver ligado a uma rede de 13.200 volts.



Montando uma regra de três:

13.800 ...............115

13.200 ............... x

x = 110 volts, logo a leitura será de 110 volts.

Transformador de Corrente (TC):É um transformador cujo enrolamento primário é conectado em serie com o circuito principal sendo seu enrolamento secundário a alimentar os sensores de corrente dos instrumentos elétricos de medição, controle ou proteção. Sua principal função é reduzir a corrente do circuito principal para valores facilmente mensuráveis.

O secundário de um TC esta padronizado para uma corrente nominal de 5A.

Nas figuras abaixo vê-se os diferentes formatos dos TCs:

Exemplo: Um amperímetro ligado ao secundário de um TC de relação de transformação 200/5 A, indica uma leitura de 3,75 Ampéres, qual a corrente que circula pela linha?


Montando uma regra de três:

200 ............ 5

x ................ 3,75

x = 150 Ampéres, logo a corrente na linha é de 150 Ampéres.

Obs. o secundário de um TCs nunca deve ficar sem carga, pois apresenta uma alta tensão em seus terminais o que pode originar uma falha no isolamento.



Geração elétrica num sistema trifásico

De forma similar à geração monofásica se tem a geração trifásica , neste caso temos 3 bobinas deslocadas 120°, assim as tensões geradas também também estarão deslocas 120°

Expressões de tensão em função do tempo e em forma de fasor







No caso de ligação estrela







=>

- =>

=

Exemplo 1





Exemplo 2


Exercicios com fasores


Exercício

De mostre o potencial do ponto neutro
Tensão de Linha (VL): É a tensão entre duas linhas na rede de alimentação do circuito, independe da conexão deste circuito.



Tensão de Fase (VF):É a tensão aplicada sobre o elemento do circuito, logo depende da conexão feita.

Corrente de Linha (IL): É a corrente que circula na rede de alimentação do circuito independe da conexão deste circuito.



Corrente de Fase (IF): É a corrente que circula no elemento de um circuito, logo, depende da conexão deste circuito.
Conexão Triângulo (∆):

De mostre as equações



VL = VF

IL = IF .

Conexo Estrella (Y):

Demostré as equações


VL = VF .

IL = IF


Potencia trifásica balanceada

Potência complexa

Utilizando as ferramentas fasoriais também pode-se calcular as potências aparente, ativa e reativa.

Seja A tensão efetiva V

E a corrente efetiva A

No caso da potência deve-se considerar a defasagem entre a tensão e a corrente, isto é, a diferencia entre o ângulo da tensão e a corrente, assim para o cálculo da potência considera-se o complexo conjugado da corrente , definido como

A expressão para a potência S = =

Onde a expressão corresponde a defasagem

Portanto, a potência ativa corresponde a parte real do produto e a parte reativa corresponde á parte imaginaria de este produto.





Triângulo de Potência

Potência Aparente (S): Corresponde ao produto do valor efetivo da tensão por o valor efetivo da corrente formando a hipotenusa do triângulo.

Sua unidade é o VA, também existem seus múltiplos os KVA e os MVA.

S

mono = V . I

Strifásico = . V . I

Φ = defasagem

cos Φ = fator de potência



Potência Ativa (P): É a potência que realmente é transformada em trabalho, sua unidade é o W seus múltiplos KW, MW.Pmono = V . I . cos Φ

Ptrifásico = . V . I . cos Φ



Potência Reativa (Q): É a potência que não produz trabalho mecânico, porém é obrigatoriamente consumida na geração dos campos magnéticos dos bobinados.

Sua unidade é o Var, seus múltiplos Kvar, MVar.

Qmono = V . I . sen Φ

Qtrifásico = . V . I . sen Φ

Ex Placa de motor

[ Atividade pratica]


Questão 1

Nome do fabricante ...................................................................................................

Normas utilizadas .....................................................................................................

Numero de fases .......................................................................................................

Tipo de carcaça ( Frame) ...........................................................................................

Data de fabricação ....................................................................................................

Identificação do projeto do motor ( protocolos de fabricação) ..................................

Freqüência .................................................................................................................

Categoria de torque ..................................................................................................

Potencia (CV/Kw) .....................................................................................................

Rotação do motor ......................................................................................................

Fator de serviço ( sobrecarga) ...................................................................................

Classe de isolamento ...................................................................................................

Elevação de temperatura ............................................................................................

Relação entre a corrente de partida e a nominal .......................................................

Grau de proteção contra corpos sólidos ....................................................................

Grau de proteção contra líquidos ...............................................................................

Tensões de trabalho ...................................................................................................

Correntes de trabalho .................................................................................................

Regime de serviço .....................................................................................................

Máxima temperatura ambiente ..................................................................................

Altura máxima ............................................................................................................

Desenhe as conexões para 380 e 220V ....................................................................................................................

Numero dos rolamentos (abertos ou obturados) .........................................................

Tipo de graxa e quantidade ...........................................................................................

Peso do motor .............................................................................................................

Rendimento ................................................................................................................

Fator de potencia .......................................................................................................

Homologação ...............................................................................................................

Curiosidades

Elementos de rodagem

Temperatura máxima 120º






Mudanças de triangulo-estrella

Sistemas desbalanceados


Comportamento da corrente nos componentes mais usuais num sistema elétrico

Na resistência Ir =

Na indutância IL=

Capacitância Ic = C

Como a tensão , podemos concluir que a corrente Ir esta em fase com a tensão. (multiplicação por escalar) , isto é:

Ir =

Como a corrente num indutor é a integral da uma onda senoidal, isto é - cos

A expressão fica:

I =

Isto é existe uma defasagem de 90° em atraso com a tensão V(t).

Já no caso do capacitor a corrente corresponde à derivada de uma onda senoidal, isto é + cos

I =

Isto é a corrente esta adiantada 90° com relação à tensão V(t).

Nota: a defasagem a que se faz referência só existe pelo fato de ser uma função senoidal, caso seja uma outra função não será aplicável.

Reapresentação no plano complexo:

A impedância nos circuitos elétricos

Viu-se a expressão da corrente através dos componentes mais usuais num sistema elétrico:

Na resistência Ir =

Na indutância IL=

Capacitância Ic = C

É importante encontrar e expressão das resistências que cada componente apresenta ao circuito, lembrando a lei de Ohm:

R =

De forma análoga encontra-se uma expressão para a resistência de um indutor e um capacitor, para isto utiliza-se a transformada de Laplace uma ferramenta matemática que nos permitirá este cálculo.

Aplicando a transformada de Laplace a nossas equações:

Na resistência

Ir = / => Ir = => R =

Na indutância

IL= / => IL(s) = => ZL == Ls = j= jX=

Capacitância

Ic = C/ => Ic= Cs => Zc = = = = -= -j=

Onde S = j e por sua vês , no caso do Brasil f= 60Hz




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