Petrobras Questão de Concurso: Corrente de Curto-Circuito Simétrico e Impedância Percentual (Z%)

O dimensionamento de disjuntores de entrada de subestações industriais e painéis de distribuição (CCM) nas refinarias e plataformas da Petrobras exige a determinação precisa da corrente de curto-circuito simétrico trifásico ($I_{cc}$).

Nas provas elaboradas pela Fundação Cesgranrio, esse cálculo é frequente e deve ser feito de forma rápida sem calculadora.

1. A Fórmula Direta pela Impedância Percentual ($Z\%$)

Considerando a rede primária como uma fonte de barramento infinito (tensão perfeitamente constante):

Onde:

• $I_{nominal}$: Corrente nominal secundária do transformador.
• $Z\%$: Impedância percentual de curto-circuito da placa do fabricante.
• $z_{pu}$: Impedância em por unidade ($p.u.$).

2. Exemplo Prático de Concurso da Petrobras

Enunciado Típico: Um transformador trifásico de $1.000\text{ kVA}$, $13,8\text{ kV} / 380\text{ V}$, possui impedância percentual $Z = 5\%$. Desprezando a impedância da fonte e a resistência dos condutores, qual é o valor aproximado da corrente de curto-circuito trifásica nos terminais secundários?

Passo 1: Calcular a Corrente Nominal Secundária ($I_{nom}$)

Como $\sqrt{3} \cdot 380 \approx 658$:

Passo 2: Calcular a Corrente de Curto-Circuito ($I_{cc}$)

Com $Z = 5\%$ ($z_{pu} = 0,05$):

Passo 3: Potência de Curto-Circuito ($S_{cc}$)

A potência de curto-circuito nos terminais secundários é:

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