A utilização de transformadores em paralelo é uma técnica bastante utilizada, principalmente por concessionárias de energia. Nos postes de rua, onde se encontram transformadores comerciais e residenciais, os primários são alimentados a partir da alta tensão, e todos os secundários são interligados. Este tipo de ligação proporciona mais robustez e confiabilidade para as cargas que são alimentadas por transformador. Considerando o sistema a seguir, onde a potência da carga é de 300 kVA. Sabendo da importância que este tipo de ligação tem para o sistema elétrico, determine a potência fornecida pelo transformador TR1 a carga.

Alternativa B - 108 kVA

Para resolver este problema, precisamos aplicar os princípios de funcionamento de transformadores conectados em paralelo. Quando dois ou mais transformadores alimentam uma carga comum, a distribuição da potência entre eles não é necessariamente igual; ela depende das características de impedância de cada equipamento.

Análise Detalhada

1. Princípio de Distribuição de Carga

Em um sistema de transformadores em paralelo, a corrente (e consequentemente a potência aparente, pois a tensão é a mesma) se divide de forma inversamente proporcional às suas impedâncias.

• O transformador com menor impedância absorve mais corrente/carga.
• O transformador com maior impedância absorve menos corrente/carga.

A fórmula geral para calcular a potência fornecida por um transformador i (S_i) em função da carga total (S_{total}) é:

Onde:

• S_{NOM,i} é a potência nominal do transformador i.
• Z_i é a impedância percentual (%).

2. Aplicação ao Problema

Temos os seguintes dados:

• Carga Total (S_{total}): 300 kVA
• Transformador 1 (TR_1): S_{NOM} = 150 \text{ kVA}, Z_1 = 3.5\%
• Transformador 2 (TR_2): S_{NOM} = 150 \text{ kVA}, Z_2 = 2\%

Como as potências nominais são iguais ($150 \text{ kVA}), os termos $S_{NOM} se cancelam no cálculo da fração. A equação simplifica para uma divisão inversa baseada apenas nas impedâncias:

Substituindo os valores numéricos:

Para facilitar o cálculo, podemos multiplicar o numerador e o denominador pela soma das impedâncias ($3.5 \times 2 = 7$):

3. Conclusão

O cálculo exato resulta em aproximadamente 109.09 kVA. Analisando as alternativas apresentadas, a opção que mais se aproxima desse valor é a 108 kVA.

É comum em provas de concursos haver pequenas divergências devido a arredondamentos utilizados na elaboração do gabarito ou na simplificação de constantes físicas durante o processo de criação da questão. Dentre as opções, 108 kVA é a única resposta plausível, pois as demais estão distantes do resultado teórico.

Resumo:

• A carga se divide inversamente à impedância.
• O TR1 (impedância maior) carrega menos que a metade da carga total.
• O cálculo preciso dá ~109 kVA.
• A alternativa B (108 kVA) é a resposta correta.