Teste Transformador Costa-a-Costa: Medindo Eficiência Sem Carga Plena

Propósito

Teste costa-a-costa (teste Sumpner) determina eficiência, regulação tensão, e elevação temperatura transformadores grandes sem conectar banco carga externo. Requer dois transformadores idênticos.

Configuração Circuito Teste

1. Primários Paralelo: Conectados através tensão nominal alimentação (V₁). Ambos primários veem tensão nominal → fluxo núcleo nominal → perdas núcleo (P_core) ocorrem naturalmente.
2. Secundários Série Oposição: Enrolamentos secundários conectados série mas polaridade oposta (início-início ou fim-fim). Fonte auxiliar baixa tensão (V₂) injetada neste loop.

Resultado: Alimentação principal fornece apenas corrente perdas núcleo (corrente excitação). Fonte auxiliar circula corrente nominal carga através enrolamentos secundários (e corrente primária refletida) → perdas cobre (P_cu) a plena carga geradas sem entregar potência carga externa.

Medições & Cálculos

Grandeza	Medida Em	Instrumento
V₁ (Tensão Primária Nominal)	Alimentação Principal	Voltímetro
I₀ (Corrente Vazio)	Linha Alimentação Principal	Amperímetro
W₀ (Perdas Núcleo)	Alimentação Principal	Wattímetro (FP Baixo)
V₂ (Tensão Injetada)	Alimentação Auxiliar	Voltímetro
I₂ (Corrente Nominal Carga)	Loop Secundário	Amperímetro
W₂ (Perdas Cobre)	Alimentação Auxiliar	Wattímetro

Perdas Totais: P_total = W₀ + W₂

Eficiência (η) qualquer carga x (por unidade):

η = (x × kVA × cosφ) / (x × kVA × cosφ + W₀ + x²W₂) × 100%

Regulação Tensão: Calculada parâmetros circuito equivalente (R_eq, X_eq) derivados W₂ e V₂/I₂.

Vantagens

• Nenhum banco carga massivo necessário (crítico >10 MVA unidades).
• Potência retirada rede = apenas perdas (poucos % nominal) → baixo custo teste.
• Teste simultâneo elevação temperatura possível (rode horas até equilíbrio térmico).

Limitações

• Requer dois transformadores idênticos (mesmo kVA, tensão, impedância, grupo vetor).
• Não testa rigidez dielétrica (teste hi-pot separado necessário).
• Fonte auxiliar deve manejar corrente nominal baixa tensão (frequentemente variac + transformador).

Este teste padrão aceitação fábrica transformadores potência grandes per IEC 60076 / IEEE C57.12.90.

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