TRANSFORMADORES – GEE074

Planejamento de Curso 2o Semestre de 2014 Professor: José Roberto Camacho - e.mail: jrcamacho@ufu.br Página da disciplina: http://tinyurl.com/b9udxxu Laboratório: Prof. Milton Itsuo Samesima – e.mail: samesima@ufu.br Salas: Teoria: 3Q-111 – Laboratório: 1E22 Monitor: 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 Data Valor

Provas parciais Diversas 30 pontos Relatórios e Provas de

Laboratório Prazo: a ser definido 20 pontos

1a Prova 26/11/2014 20 pontos Prova Final 04/02/2015 30 pontos

Total - 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.