Por que é realizada uma circuito aberto sob tensão nominal?

Por que o Teste de Circuito Aberto é Realizado na Tensão Nominal?

O teste de circuito aberto (Teste de Circuito Aberto, OCT), também conhecido como teste sem carga, é geralmente realizado aplicando a tensão nominal ao lado de baixa tensão de um transformador. O principal objetivo deste teste é medir os parâmetros de desempenho do transformador em condições sem carga, como a corrente de excitação, as perdas sem carga e a relação de tensão sem carga. Abaixo estão as razões pelas quais o teste é realizado na tensão nominal:

1. Refletindo Condições Reais de Operação

A tensão nominal é a tensão operacional padrão especificada no design do transformador, garantindo que ele possa operar com segurança e eficiência sob condições normais. Ao realizar o teste na tensão nominal, simula-se o estado sem carga do transformador em uso real, fornecendo dados de desempenho mais precisos.

Isso ajuda a verificar se o transformador pode funcionar corretamente nas condições operacionais esperadas, sem comportamento anormal devido a sobretensão ou subtensão.

2. Medindo a Corrente de Excitação

Durante o teste de circuito aberto, o lado secundário do transformador está em circuito aberto, o que significa que não há corrente de carga fluindo por ele. Nesse momento, a corrente no lado primário é quase inteiramente composta pela corrente de excitação, que é usada para estabelecer o campo magnético no núcleo do transformador.

A corrente de excitação, embora relativamente pequena (geralmente 1% a 5% da corrente nominal), pode refletir com maior precisão as características de magnetização do núcleo quando medida na tensão nominal. Se a tensão for muito alta ou muito baixa, a medição da corrente de excitação pode ser distorcida e não representar com precisão as propriedades de excitação do transformador.

3. Avaliando as Perdas Sem Carga

As perdas sem carga (também conhecidas como perdas de ferro) são principalmente devidas às perdas por histerese e correntes parasitas no núcleo, que estão intimamente relacionadas à densidade do fluxo magnético no núcleo. A densidade do fluxo magnético, por sua vez, depende da tensão aplicada.

Testar na tensão nominal garante que as perdas sem carga medidas reflitam as condições reais de perda do transformador durante a operação normal. Isso é crucial para avaliar a eficiência e o consumo de energia do transformador.

4. Determinando a Relação de Tensão

O teste de circuito aberto também pode ser usado para medir a relação de tensão entre os lados primário e secundário do transformador. Ao aplicar a tensão nominal ao lado primário e medir a tensão em circuito aberto no lado secundário, pode-se verificar a relação de espiras real do transformador para garantir que atenda às especificações de design.

Se o teste for realizado em tensão diferente da nominal, a medição da relação de tensão pode ser afetada por desvios de tensão, levando a resultados imprecisos.

5. Considerações de Segurança

Realizar o teste de circuito aberto na tensão nominal garante que o transformador não experimente estresse desnecessário devido a tensão excessiva, evitando potenciais danos ao equipamento. Além disso, como a corrente de excitação é relativamente pequena, o processo de teste não impõe uma carga significativa ao equipamento de teste, garantindo condições seguras de teste.

6. Padronização e Comparabilidade

A indústria de energia tem padrões e regulamentos rigorosos que especificam diversos métodos e condições de teste para transformadores. Realizar o teste de circuito aberto na tensão nominal é uma prática universalmente aceita, permitindo uma comparação e avaliação consistentes de transformadores produzidos por diferentes fabricantes.

Resumo

O teste de circuito aberto é realizado na tensão nominal para garantir que os resultados do teste reflitam com precisão o desempenho do transformador sob condições reais de operação, incluindo parâmetros-chave como a corrente de excitação, as perdas sem carga e a relação de tensão. Além disso, essa abordagem garante a segurança do teste e fornece resultados padronizados para a comparação e avaliação de diferentes transformadores.