TRANSFORMADORES – FEELT31607
Planejamento de Curso - 2o Semestre de 2015
Professor: José Roberto Camacho - e.mail: [email protected]
Página da disciplina:
http://tinyurl.com/b9udxxu
Laboratório: Prof. Milton Itsuo Samesima – e.mail: [email protected]
Salas: Teoria: 5R-A-212 – Laboratório: 1E22
Monitor: Célio Guissoni Jr.
1. Objetivo da Disciplina A disciplina TRANSFORMADORES (GEE074) tem como objetivo o estudo teórico e prático
dos Transformadores de Potência, em especial os trifásicos, utilizados nos Sistemas Elétricos de Potência, que são
responsáveis pela conexão entre os sub-sistemas de Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica aos usuários
finais e pela conexão de sistemas CA-CC.
2. Conteúdo Programático
2.1 - O transformador nos Sistemas Elétricos de Potência.
Definição. A importância dos transformadores. Funcionamento - uma visão aproximada.
Elementos Construtivos - Núcleo, Enrolamentos, Tanque e Acessórios.
2.2 - Funcionamento a Vazio
Corrente a Vazio. Objetivos, forma de onda. Harmônicos da Corrente a Vazio - o terceiro harmônico.
2.3 - Ligações e Conexões Trifásicas
As ligações trifásicas Y, ∆ e Z. Características e diagramas fasoriais de tensão e corrente. As conexões trifásicas usadas nos
transformadores trifásicos de potência Y-Y, ∆−∆, ∆-Y, Y-∆, ∆−Ζ, Y-Z e Y-∆-Y. Características, vantagens, desvantagens e
aplicações.
2.4 - Tensão Induzida e Circuito Equivalente
Fluxos nos transformadores. Razão e Tensões e Correntes. Indutâncias e Reatâncias de Fuga. O transformador Ideal. Circuitos
equivalentes de Steinmetz referidos a primário e secundário.
2.5 - Ensaio a Vazio
Objetivos. Perdas a Vazio. Corrente a Vazio - componentes. Corrente Inrush. Relação de Transformação e parâmetros do
ramo magnetizante. Exercícios.
2.6 - Funcionamento com Carga - Ensaio em Curto- Circuito
Circuito Equivalente simplificado com carga. Perdas em curto-circuito. Queda de Tensão Interna - impedância, reatância e
resistência percentuais do transformador. Correção de valores para temperatura de operação. Tensão de Curto-circuito.
Perdas Adicionais. Exercícios.
2.7 - Rigidez Dielétrica do Óleo Isolante e Condições Térmicas de Operação
Tipos de óleo. Características. Rigidez Dielétrica. Sistemas de Preservação do óleo mineral. O medidor de rigidez dielétrica.
Relé Buchholz. Secadores de sílica-gel.
Verificação das condições térmicas de operação- os ensaios em circuito aberto e em curto-circuito. Exercícios.
2.8 - Rendimento e Regulação de transformadores
Conceito de rendimento. Fator de carga de rendimento máximo. Transformadores de Distribuição e de Fôrça. Rendimento
Diário Médio. Exercícios.
Regulação de Transformadores - estudo analítico e gráfico - Diagramas de Kapp. Estudo da variação da regulação com o fator
de potência e com a carga. Diagrama fasorial do modelo completo de Steinmetz. Exercícios.
2.9 - Polaridade e Defasamento Angular de Transformadores Trifásicos
Conceito de Polaridade das colunas de um transformador trifásico. Polaridades Aditiva e Subtrativa. Aplicações. Métodos
para a sua determinação.
Defasamento Angular. Conceito e grupos de defasamento. Métodos de ensaios. Exercícios.
2.10 - Paralelismo de transformadores
Conceito. Vantagens do paralelismo. Condições obrigatórias e de otimização do paralelismo. Corrente de circulação.
Distribuição de potência entre unidades em paralelo. Determinação da potência certa para inclusão e exclusão de unidades no
paralelismo de bancos de transformadores. Exercícios.
2.11 - Autotransformadores
Conceito. Auto-transformadores elevadores e abaixadores. Relação entre pesos de transformadores e autotransformadores de
mesmas potências. Vantagens e desvantagens do autotransformador. Potências transferida e transformada. Correntes no
primário, secundário e nos enrolamentos. O transformador funcionando como autotransformador. Exercícios.
2.12 - Transformadores de 3 Circuitos
Características e impedâncias individuais e combinadas. Aplicações. Ensaios para a determinação das impedâncias.
Exercícios.
3. Bibliografia
3.1 - Livros Textos
- Apostila “Tratado sobre Transformadores de Potência” - A.L. Aguiar e J.R. Camacho, UFU – Eng. Elétrica, 2010
- Transformadores - Teoria e Ensaios - Prof. José Carlos de Oliveira - Editora Edgard Blücher
- Manutenção de transformadores em líquido isolante - Milan Milasch - Centrais Elétricas Brasileiras.
- Transformadores - Alfonso Martignoni - Editora Globo
- Transformadores – Teoria e Exercício – Gílio A. de Simone, Editora Érica, São Paulo, 1a Edição, 2001.
- Transformadores – Rubens G. Jordão, Editora Edgard Blücher Ltda, São Paulo, 1a Edição, 2002.
3.2 - Apostila de Laboratório
Aulas Práticas de Laboratório de Transformadores
O aluno poderá obter uma cópia da apostila de laboratório na página de Transformadores da Faculdade na Internet
sob o título "Apostilas". Uma cópia xerox da apostila de laboratório e teoria poderá também ser obtida, informe-se com o
professor onde obtê-la. O professor recomenda aos alunos que se informem sobre o conteúdo das apostilas, pois as mesmas
sofrem modificações a cada semestre.
3.3 - Material Complementar que o aluno deverá usar
 Anotações feitas em sala de aula.
 Livros de Máquinas Elétricas – Kosow, Kostenko, Langsdorf, etc ...
 Martin J. Heathcote, J & P Transformer Book , 12a edição, Newnes Editores, 1998.
 A.V. Ivanov-Smolenski, Máquinas Eléctricas, Editorial Mir, Moscou, 1980.
4. Avaliação
As avaliações serão feitas através de provas parciais (sem consulta), ao longo do semestre em número aproximado de seis
(uma a cada duas semanas aproximadamente sobre o conteúdo anteriormente abordado na disciplina) e duas provas, uma
prova intermediária e outra final sobre todo o conteúdo abordado, ambas sem consulta. O resultado final será obtido pela
soma de todos os eventos que estão designados na tabela abaixo. A avaliação terá então a seguinte programação:
Evento
Provas parciais
Relatórios e Provas de
Laboratório
1a Prova
Prova Final
Total
Data
Diversas
Prazo: a ser definido
Valor
30 pontos
20 pontos
14/10/2015
09/12/2015
-
20 pontos
30 pontos
100 pontos
Notas importantes:
- Nas provas não será admitida a utilização de calculadoras científicas programáveis com memória que possuam
recursos “Bluetooth”. Só será admitida a utilização de calculadora científica com memória volátil.
- Pede-se aos senhores proprietários de telefones celulares que os desliguem durante qualquer atividade desta
disciplina.
- Solicita-se encarecidamente a cada estudante que tenha o seu material de trabalho, pois estão vedados os
pedidos de empréstimos de material durante provas e avaliações.
- Aos estudantes que estiverem fazendo a disciplina pela terceira vez, é recomendado que procure os responsáveis
pela disciplina para agendar reforço nas possíveis dificuldades quando no acompanhamento da mesma.