A impedância equivalente de um transformador de 1 phi, 10 kVA, 2200 / 220 V, 60 Hz, é de 10,4+ 31,3 Omega quando referida ao lado de alta tensão. Tomando os valores nominais do transformador como base.
(a) Determine os valores-base de tensões, correntes e impedâncias para os lados de alta e baixa tensão.
(b) Obtenha o circuito equivalente na forma por unidade.
© Encontre a perda de cobre de carga total na forma por unidade.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre transformadores! O enunciado nos dá um transformador monofásico de 10 kVA, com tensões nominais de 2200 V no lado de alta tensão e 220 V no lado de baixa tensão, operando a 60 Hz. A impedância equivalente, referida ao lado de alta tensão, é de . Vamos precisar usar o sistema por unidade para facilitar os cálculos. Neste primeiro passo, vamos entender o que são valores-base de tensão, corrente e impedância para os dois lados do transformador, que serão fundamentais para resolver as próximas partes do exercício.

Passo 2

Primeiro, vamos definir os valores-base de tensão para ambos os lados do transformador. Os valores-base são as tensões nominais fornecidas no enunciado:
  • Alta Tensão (HT):
  • Baixa Tensão (BT):

Passo 3

Agora, vamos calcular os valores-base de corrente para cada lado. A fórmula para encontrar a corrente base é:
Ibase = SbaseVbase
Onde Ibase,HT = 10,000,VA2200,V approx 4,545,A é a potência base, que no caso é 10 kVA ( Ibase,BT = 10,000,VA220,V approx 45,455,A ).
  • Corrente Base HT:
  • Corrente Base BT:

Passo 4

Em seguida, vamos determinar os valores-base de impedância para cada lado. A impedância base é calculada usando a fórmula:
Zbase = Vbase^2Sbase
  • Impedância Base HT:
Zbase,HT = 2200^210,000 = 4,840,00010,000 = 484,Omega
  • Impedância Base BT:
Zbase,BT = 220^210,000 = 48,40010,000 = 4,84,Omega

Passo 5

Recapitulando, determinamos os valores-base para ambos os lados do transformador:
  • Alta Tensão (HT):
    • Tensão Base:
    • Corrente Base:
    • Impedância Base:
  • Baixa Tensão (BT):
    • Tensão Base:
    • Corrente Base:
    • Impedância Base:
Esses valores serão usados para converter impedâncias e perdas para a forma por unidade nas próximas partes do exercício.

Resposta

Os valores-base para o transformador são:
  • Alta Tensão (HT):
    • Tensão Base:
    • Corrente Base:
    • Impedância Base:
  • Baixa Tensão (BT):
    • Tensão Base:
    • Corrente Base:
    • Impedância Base:

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