Gabarito Prova Transformadores

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GABARITO DA PROVA 1 
LAB. DE CONVERSÃO DE ENERGIA 
PROF. JORGE LUIZ -18/12/2012 
1 – O que justifica um transformador possuir três estágios de refrigeração? 
R. Um transformador de distribuição, ou mesmo de transmissão, deve ser projetado para suportar as cargas e pico que 
ocorrem todos os dias por volta do fim do dia. Para ficarem mais baratos, projeta-se para a carga máxima fora da hora de 
pico e à medida que a carga aumenta nas horas de pico, seu controle aciona gradativamente seus estágios de 
refrigeração. Ter apenas um estágio significa colocá-lo em operação com sobrecargas pequenas e grandes e isso 
também consome energia desnecessária. 
2 – Explique núcleo envolvente e envolvido! 
R. Núcleo envolvente é aquele núcleo de transformador que possui caminhos de fluxo magnético, ou de núcleo em 
regiões ou contornos mais externos do que as bobinas. No Núcleo envolvido, os caminhos ou regiões mais externas são 
ocupados pelos enrolamentos. 
3 - Como se identifica? 
R. A identificação visual não é tão fácil. Um método é passar três planos imaginários no trafo (sem embalagem) e 
observar se um destes planos possui uma linha de circulação no entorno do trafo, que só toque exclusivamente no 
núcleo. Esse será um núcleo envolvente. Caso o caminho só toque em enrolamentos, o núcleo será envolvido. 
4 – Descreva o funcionamento de um transformador de corrente. 
R. A corrente primária passa no cabo em que se quer medir a corrente. Ela passa por dentro da janela de um TC de 
janela, ou está ligada em série com a barra primária dos TCs do tipo bigorna. Esta corrente passa por dentro do núcleo e 
forma o fluxo do núcleo. No secundário, que está enrolado no núcleo, surgirá a corrente induzida para equilibrar a força 
magnetomotriz produzida pelo primário. Esta corrente ficará limitada em 5 A e sempre será mais baixa que a do primário, 
posto que esta é a finalidade do TC: reduzir a corrente para se realizar medidas ou observações indiretas das correntes 
reais do sistema. 
5 – O que se obtém no ensaio de continuidade? 
R. A continuidade ou não dos enrolamentos. A existência de rompimentos de bobinas ou conexões de terminais, ou, 
ainda, a exist6encia de tapes em algum enrolamento. 
6 – Descreva o ensaio de isolamento? 
R. As ponteiras são conectadas aos pólos do Megger e as pontas abertas são conectadas nos pontos em que se quer 
medir a resistência de isolamento, que são: 1) um ponto da carcaça ou estrutura de suporte e um terminal de um dos 
enrolamentos, medindo-se a resistência de isolamento entre este enrolamento e a carcaça. 2) a mesma situação, 
mudando agora para o terminal do segundo enrolamento e 3) a mesma situação, mudando o ponto conectado na 
carcaça para um terminal do primeiro enrolamento. Caso haja outro enrolamento, deve-se proceder da mesma forma 
para medir seus isolamentos contra os dois enrolamentos anteriores e para a carcaça também. 
7 – Quais os riscos em usar um transformador sem o conhecimento de sua polaridade? 
R. Realizar conexões em secundários de transformadores com polaridades erradas e provocar curto-circuitos ou mal 
funcionamento por desequilíbrios de tensão ou por inversão das fases. Nos secundários em delta o erro de polaridade 
acarretará em curto-circuito destrutivo. Nos secundários em estrela, as tensões de fase ficarão desequilibradas. Nos 
bancos paralelos também produzirá curto-circuito. Outras conexões poderão produzir inversão de giro de máquinas ou 
operação errada de instrumentos de medição, controle ou proteção. 
8 - Como se descobre os percentuais dos tapes de um transformador? 
R. Aplica-se tensão reduzida em qualquer enrolamento, pesquisa-se por experimentação os terminais de maior tensão e 
depois mede-se os demais, registra-se os valores medidos e calcula-se os percentuais dos tapes em estudo. 
9 – Qual o enrolamento que deve ser colocado em curto-circuito no ensaio de curto feito nos transformadores? 
R. O enrolamento de baixa. 
Por que? (2 pontos) 
R. Porque a corrente medida do lado de alta será menor e mais fácil de se dispor de instrumento adequado de medição. 
Alem disso, sendo as medições realizadas no lado de alta, a pequena tensão certamente será mais significativa do que a 
que seria medida no lado de baixa, dando mais exatidão aos cálculos. 
10 – Descreva os procedimentos do ensaio de curto-circuito, o que se mede e o que se obtém. 
R. Curta-se o lado de baixa, aplica-se tensão a partir de zero no lado de alta, até que a corrente atinja o valor nominal. 
Mede-se potência, corrente e tensão. Calcula-se Req e Xeq, impedâncias longitudinais do trafo. 
11 – Elabore e descreva um ensaio para se descobrir a tensão nominal de um transformador. (2 pontos). 
R. Aplica-se tensão variável a partir de zero. Mede-se tensão e corrente, registrando-se até a saturação do núcleo. 
Traça-se o gráfico da curva de magnetização e observa-se na região linear a ocorrência de um valor padrão de tensão 
(127 V, 220 V, etc). Este será o valor nominal. 
12 – Explique por que um auto-trafo é menor que um trafo convencional. 
R. Porque parte de sua energia é transferida por conexão elétrica, ficando a transformação reduzida a uma parcela de 
sua energia total. Logo sua estrutura de transformador será proporcional à potência de transformação. 
13 – O que justificaria a conexão de um transformador como um auto-transformador? 
R. A necessidade de fornecer uma tensão para um alimentador secundário (para a carga), tendo-se uma tensão diferente 
na rede primária e só tendo um transformador com tensões diferentes da relação necessária, mas com a constatação de 
que este pode ser conectado com auto-trafo com relação igual ou próxima da que se necessita! 
14 – Como se pode medir a potência de transformação de um auto-transformador? 
R. Desenhar é mais fácil. 
Liga-se o wattímetro com a bobina de tensão nos terminais de baixa e a bobina de corrente inserida em série com o 
enrolamento comum, antes da conexão com o enrolamento série, de formas que a corrente do enrolamento comum 
passe na bobina de corrente do wattímetro e só se some com a do outro enrolamento após este trecho.