Análise da influência de enrolamentos terciários de transformadores de potência na propagação de harmônicos

Abstract

Este trabalho investiga o comportamento de um transformador trifásico em topologia Y-∆-Y, projetado em escala reduzida com cinco enrolamentos por fase, como recurso para avaliação e mitigação de distorções harmônicas em sistemas elétricos de potência. Inicialmente são apresentados os principais conceitos de qualidade de energia, indicadores normativos de distorção e fundamentos de transformadores e componentes simétricas. Em seguida, descreve-se o projeto do protótipo em núcleo envolvente, com múltiplos enrolamentos acessíveis, permitindo a configuração Y-∆-Y e a desconexão seletiva dos enrolamentos em ∆. A metodologia experimental utiliza fonte trifásica programável com injeção controlada de harmônicos, medições com qualímetros e câmera térmica, com todos os neutros aterrados, quantificando THD de tensão e corrente nos lados denominados de média e alta. Em paralelo, desenvolve-se um modelo computacional no ATP que reproduz a topologia e condições de ensaio, permitindo comparação entre resultados simulados e experimentais. Os resultados mostram que a presença do enrolamento em ∆ contribui para o confinamento de componentes de sequência zero e para a limitação dos indicadores de distorção nos terminais em Y, confirmando o papel da topologia Y-∆-Y como elemento passivo de apoio à qualidade de energia. O protótipo em escala reduzida demonstrou-se adequado para reproduzir os fenômenos de interesse e validar o modelo de simulação proposto.