Testes Circuito Aberto e Curto-Circuito Transformador: Propósito e Procedimento

Estes dois testes sem-carga/com-carga determinam os parâmetros circuito equivalente do transformador: perdas núcleo, impedância magnetização, perdas cobre, e impedância dispersão.

Teste Circuito Aberto (Teste Vazio)

Propósito: Medir perdas núcleo (ferro) (P_núcleo = histerese + correntes parasitas) e ramo magnetização (R_c, X_m).

Setup: Enrolamento BT energizado tensão nominal (ou 10% segurança unidades grandes). Enrolamento AT aberto.
Medições: V₁, I₀, P₀ (vatímetro).
Cálculos:
- P_núcleo = P₀ (perda cobre BT negligenciável em I₀ ≈ 2–5% CN).
- FP₀ = P₀ / (V₁I₀)
- I_c = I₀ cos φ₀ (componente perda núcleo)
- I_m = I₀ sen φ₀ (componente magnetização)
- R_c = V₁ / I_c, X_m = V₁ / I_m

Teste Curto-Circuito (Teste Impedância)

Propósito: Medir perdas cobre (enrolamentos) em corrente plena e impedância dispersão equivalente (R_eq, X_eq) referenciada a um lado.

Setup: Enrolamento AT energizado baixa tensão (2–10% nominal) para circular corrente nominal. Enrolamento BT em curto (shunt amperímetro).
Medições: V_cc, I_cc (= I_nominal), P_cc.
Cálculos:
- P_cu,CN = P_cc (perda núcleo negligenciável baixo fluxo).
- Z_eq = V_cc / I_cc
- R_eq = P_cc / I_cc²
- X_eq = √(Z_eq² − R_eq²)
- %Z = (V_cc / V_nominal) × 100

Por Que Importam

Eficiência: η = Saída / (Saída + P_núcleo + P_cu) qualquer carga.
Regulação Tensão: %Reg = (I_CN/V_nominal)(R_eq cos φ + X_eq sen φ) × 100.
Coordenação Proteção: %Z determina corrente falta para dimensionamento disjuntor.
Operação Paralelo: Transformadores precisam %Z e razão R/X iguais para repartição carga.