Uma carga trifásica é alimentada a partir de um transformador de 2,4kV: 460V e 150kVA cuja impedância equivalente em série é de 0,038 + j0,135 por unidade em sua própria base. Observa-se que a tensão de linha da carga é de 438V e está recebendo 96kW com um fator de potência unitário. Calcule a tensão no lado de alta do transformador. Faça os cálculos tomando como bases 460V e 100kVA.
Passo 1
Primeiro temos que calcular os valores de impedância de base para tanto a potência de 150kVA, quanto para 100kVA, pois faremos uma troca de base, uma vez que o problema me deu os dados na base de 150kVA, mas quer os cálculos na base de 100kVA.
Na base de 150kVA, a impedância base é igual a:
Na base de 100kVA, a impedância base é igual a:
Passo 2
Agora que já conhecemos os valores de impedância de base, vamos transformar os dados que temos de um para o outro. Para isso, vamos multiplicar a impedância equivalente série em pu por sua impedância base para chegar no valor dela em Ω:
Passo 3
Vamos dividir pela impedância base de 100kVA para obter o valor na nova base de potência:
Passo 4
Calculando a tensão na carga em pu, temos:
Colocamos o ângulo igual a 0, pois ela erá nossa referência.
Passo 5
Calculando a potência em pu:
Passo 6
Com os dados da potência e da tensão, podemos calcular a corrente requisitada pela carga:
O ângulo continua sendo igual a zero, pois o fator de potência é igual a 1.
Passo 7
A tensão no lado de alta é igual a:
Passo 8
Esse valor está em pu, para calcular ele em Volts, devemos multiplicar pela tensão do lado de alta: