O sistema de valores por unidade (pu) é amplamente utilizado na análise de sistemas elétricos de potência para simplificar os cálculos de grandezas elétricas, eliminando a necessidade de lidar com diferentes unidades físicas. Esse sistema normaliza as grandezas elétricas em relação a valores base de potência e tensão, permitindo que as análises sejam feitas de forma mais uniforme, independentemente da escala de tensão ou corrente no sistema. Um transformador trifásico possui os seguintes dados nominais: 500 kVA, 13,8 kV no lado primário e 440 V no lado secundário. Em uma análise de valores por unidade, as bases de potência e tensão são definidas como 500 kVA e 13,8 kV no lado primário. Com uma corrente no lado primário de 20 A, determine o valor correspondente da corrente em por unidade (pu).
- A)0,693 pu.
Errada, porque 0,693 pu subestima a corrente e costuma aparecer quando se usa uma base calculada de forma incorreta.
- B)0,725 pu.
Errada, pois 0,725 pu não corresponde à razão entre 20 A e a corrente base correta do lado primário.
- C)0,800 pu.
Errada, porque 0,800 pu ainda fica abaixo do valor real obtido pela divisão da corrente dada pela corrente base.
- D)0,960 pu.
Certa, pois a corrente base no primário é cerca de 20,92 A e 20/20,92 resulta em aproximadamente 0,960 pu.
Gabarito: D
No sistema por unidade (pu), a ideia é transformar tudo em uma escala comum. Assim, em vez de trabalhar com valores absolutos, você compara a grandeza com sua base. Para corrente em um sistema trifásico, a base não é só Sbase/Vbase: você usa a relação Ibase = Sbase / (sqrt(3) x Vbase), quando a tensão informada é de linha. Aqui, a base de potência é 500 kVA e a base de tensão no primário é 13,8 kV. Então, a corrente base no lado primário vale aproximadamente 500000 / (1,732 x 13800) = 20,92 A. Com isso, a corrente dada de 20 A, em pu, fica 20 / 20,92 = 0,956 pu, que arredondando dá 0,960 pu. Perceba a lógica: se a corrente real está muito próxima da corrente base, o valor em pu vai ficar perto de 1. E foi exatamente isso que aconteceu aqui. Não tem mistério, só o cuidado de usar a fórmula certa para sistema trifásico, porque muita gente esquece o fator sqrt(3) e acaba tropeçando na conta. Logo, o gabarito D está correto.