Problem 93-8   Fonte:   Adaptado Exemplo 3-33 - página 250 -    BHATTACHARYA, S. K. -    Livro: Electrical Machines- 4th ed. - McGraw-Hill - 2014.

Um transformador monofásico de 500 kVA, 3.300:500 V, 60 Hz tem uma eficiência máxima de 97% e ocorre a 75% da potência nominal quando o FP = 1. Se a impedância do transformador for de 10% p.u., calcule a regulação do transformador quando a carga nominal possui FP = 0,8 atrasado.

Solução do Problema 93-8

A potência de saída para a eficiência máxima é:

Como a eficiência é dada pela relação entre a potência de saída pela potência de entrada, conforme a eq. 92-18, podemos escrever:

A impedância equivalente do transformador é 10% pu. Dessa forma, temos:

Podemos determinar o valor de R_eq, usando o fato de que, em p.u. (por unidade), temos que R_eq = I₁ R_eq / V₁. Nessa equação, ao multiplicarmos e dividirmos por I₁, obtemos R_eq = I₁² R_eq / I₁ V₁. Observe que I₁² R_eq representa as perdas no cobre (já calculado acima) e o produto I₁ V₁ corresponde à potência nominal do transformador. Então:

Efetuando o cálculo, obtemos:

Para determinarmos o valor de X_eq, vamos usar a eq. 92-11, repetida abaixo.

Substituindo as variáveis por seus respectivos valores numéricos e, efetuando o cáculo, obtemos:

Para um FP = cos φ₂ = 0,8, temos sen φ₂ = 0,6. Substituindo as variáveis por seus respectivos valores numéricos e efetuando o cálculo, obtemos: