ATIVIDADE 3 - ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA - 54_2024

ATIVIDADE 3 – ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA – 54_2024
Período:	21/10/2024 08:00 a 24/11/2024 23:59 (Horário de Brasília)
Status:	ABERTO
Nota máxima:	0,50
Gabarito:	Gabarito será liberado no dia 25/11/2024 00:00 (Horário de Brasília)
Nota obtida:

1ª QUESTÃO

Sistemas de potência complexos estão sujeitos a várias condições de falha, e a análise de contingência ajuda a prever quais falhas podem causar interrupções severas. Esta análise é feita para preparar o sistema para diferentes cenários de falha, melhorando a robustez e a capacidade de recuperação após uma contingência. Ela também é usada para garantir que o sistema possa operar de forma segura, mesmo com a perda de alguns componentes.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre a aplicação da análise de contingência na operação de um sistema de potência.

ALTERNATIVAS

	Para ajustar os níveis de tensão nas subestações.
	Para prever a demanda futura de energia elétrica.
	Para medir a temperatura dos transformadores sob carga.
	Para determinar os ajustes de proteção e manobras preventivas.
	Para calcular o fluxo de corrente em condições normais de operação.

2ª QUESTÃO

A estabilidade de um sistema de potência é crucial para garantir que os geradores permaneçam operando de maneira sincronizada após uma perturbação de grande magnitude, evitando apagões ou desconexões. A falta de estabilidade pode levar a colapsos de tensão ou perda de sincronismo, causando grandes interrupções no fornecimento de energia elétrica.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta que apresenta o principal critério para avaliar a estabilidade transitória de um sistema de potência.

ALTERNATIVAS

	A eliminação completa de desbalanceamentos após o evento.
	O retorno à operação sincronizada após uma grande perturbação.
	A minimização da perda de carga após uma falha de curta duração.
	O controle automático de tensão nos transformadores após a falha.
	A capacidade do sistema de manter a tensão constante durante uma perturbação.

3ª QUESTÃO

Para efeito de cálculos e análise em Sistemas Elétricos, torna-se conveniente apresentar o diagrama unifilar com os componentes essenciais do sistema e as suas respectivas impedâncias ou reatâncias.

Adaptado de: MONTICELLI, A. J.; GARCIA, A. Introdução a Sistemas de Energia Elétrica. Campinas: Unicamp, 1999.

Uma linha de transmissão que liga a barra 7 e 9 de um sistema apresenta resistência de 2% e reatância de 7,5%. Qual é o valor do elemento Y₇₉ da matriz de admitância desse sistema?

ALTERNATIVAS

	-3,54+j10,26
	-3,32+j12,45
	-2,94+j11,76
	3,32-j12,45
	2,94-j11,76

4ª QUESTÃO

A ferramenta básica para estudo de estabilidade estática de tensão são as curvas PVs, as quais são traçadas a partir da resolução do fluxo de carga. Tais curvas estão ilustradas a seguir e possuem uma relação da potência da carga (eixo X) com a tensão da barra piloto (eixo V), a qual sofre a maior variação de tensão devido à variação de potência na carga.

Com isso, assinale verdadeiro (V) e falso (F) para as afirmativas.

( ) Há apenas uma única solução do FC que poderá ser encontrada na curva PV.
( ) O ponto de bifurcação (colapso de tensão) consiste no ponto de máximo carregamento do sistema.
( ) A distância entre o patamar de carga atual e o ponto de bifurcação consiste na margem de estabilidade, a qual deve ser avaliada constantemente, garantindo a segurança do sistema.
( ) A margem de estabilidade é “achatada” quando a carga possui características indutivas e “ampliada” quando possui características capacitivas (função do FP).
( ) Para que o sistema opere de forma segura, basta tornarmos a carga capacitiva suficientemente grande para que não haja mais problemas de estabilidade.

Fonte: o autor.

ALTERNATIVAS

	V, F, V, F, V.
	F, V, V, V, F.
	F, V, F, F, F.
	V, F, F, V, V.
	F, V, V, F, F.

5ª QUESTÃO

A Equação de Swing é uma das principais equações do estudo de estabilidade e sincronismo do sistema elétrico. A equação é apresentada a seguir, sendo H a constante de inércia, delta a abertura angular e P as potências elétricas e mecânicas da máquina síncrona em análise.

Adaptado de: KUNDUR, P. S.; MALIK, O. P. Power System Stability and Control. [S.l.]: McGraw-Hill Education, 2022.

Em relação ao efeito da constante de inércia H na equação, assinale a alternativa que apresenta a afirmativa correta.

ALTERNATIVAS

	Quanto maior a constante de inércia, menor a aceleração angular da máquina em análise, contribuindo de maneira negativa para a estabilidade do sistema.
	Quanto maior a constante de inércia, menor a aceleração angular da máquina em análise, contribuindo de maneira positiva para a estabilidade do sistema.
	Quanto maior a constante de inércia, menor a potência elétrica da máquina em análise, contribuindo de maneira negativa para a estabilidade do sistema.
	Quanto maior a constante de inércia, menor a potência elétrica da máquina em análise, contribuindo de maneira positiva para a estabilidade do sistema.
	A constante de inércia da máquina não afeta sua estabilidade transitória de potência.

6ª QUESTÃO

O despacho econômico corresponde de um processo de otimização multivariável com diferentes restrições. As principais restrições envolvidas no processo correspondem ao somatório de produção de potência e as restrições físicas de geração.

GRAINGER, J. J. Power system analysis. McGraw-Hill, 1999. (adaptado)

Caso o ponto ótimo do despacho modele um gerador com uma potência superior ao seu limite máximo de geração, como o processo de despacho econômico procede?

ALTERNATIVAS

	A potência do gerador é fixada no seu limite inferior e o cálculo do custo incremental de geração prossegue desconsiderando o gerador em questão.
	A potência do gerador é fixada no seu limite inferior e o cálculo do custo incremental de geração continua considerando o gerador em questão.
	A restrição é desconsiderada visando garantir que todos os geradores operem com o mesmo custo incremental de geração.
	A potência do gerador é fixada no seu limite superior e o cálculo do custo incremental de geração prossegue desconsiderando o gerador em questão.
	A potência do gerador é fixada no seu limite superior e o cálculo do custo incremental de geração continua considerando o gerador em questão.

7ª QUESTÃO

Durante uma falta simétrica, o sistema trifásico sofre uma falha mantendo um equilíbrio nas três fases. Esse tipo de falta é menos comum do que as faltas assimétricas, mas as correntes envolvidas são normalmente muito altas, exigindo que os equipamentos de proteção, como disjuntores, sejam dimensionados corretamente para garantir a integridade do sistema. O cálculo dessas correntes é um passo essencial no processo de análise de falhas e na definição de estratégias de proteção.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto aperentado, assinale a alternativa que caracteriza corretamente uma falta trifásica simétrica.

ALTERNATIVAS

	Ocorre em sistemas que operam sem neutro.
	Envolve a desconexão de apenas uma fase do sistema.
	Acontece quando duas fases estão em curto com o solo.
	Apenas a sequência de fase zero é afetada durante essa falha.
	Todas as fases conduzem correntes de falha de mesma magnitude e defasagem.

8ª QUESTÃO

Um transformador de distribuição monofásico, 75 kVA, 34,5k:13,8kV, tem uma impedância de 0,65+j0,77Ω do enrolamento de alta tensão e 0,056+j0,088Ω do enrolamento de baixa tensão. Esse transformador é suprido por um alimentador cuja impedância é 0,5+j1,5Ω.

Determine a tensão no terminal emissor do alimentador quando a carga conectada no secundário do transformador consome corrente nominal em 13,8 kV com fator de potência 0,8 atrasado e assinale a alternativa correta. Para esse caso, é conveniente utilizar o circuito aproximado do transformador dado a seguir.

Fonte: o autor.

Formulário:

ALTERNATIVAS

	V_E=2,4719∠0,82^okV
	V_E=34,506∠0,82^oV
	V_E=3,4506∠0,00^okV
	V_E=34,506∠0,00^okV
	V_E=2471,9∠0,82^oV

9ª QUESTÃO

Para realizar a análise de contingência, há diversas ferramentas de software, como o PSSE, PowerWorld, DIgSILENT PowerFactory, entre outros, que simulam diferentes cenários e identificam os potenciais problemas. Essa análise é amplamente utilizada por operadores de sistemas de energia para tomar decisões estratégicas e operacionais, garantindo que o sistema seja robusto o suficiente para lidar com possíveis falhas.

Elaborado pelo professor, 2024.

Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa que apresenta o objetivo principal da análise de contingência em sistemas de potência.

ALTERNATIVAS

	Medir a capacitância das linhas de transmissão.
	Identificar a potência ativa consumida pelo sistema.
	Determinar a resistência dos cabos de alimentação.
	Garantir que todas as cargas sejam supridas durante uma falta trifásica.
	Avaliar o impacto da falha de um componente sobre a estabilidade do sistema.

10ª QUESTÃO

Um gerador síncrono de pólos salientes, com as bobinas de armadura ligadas em Y com característica de placa 30 MVA, V_L = 13,8 kV, 60 Hz, está funcionando a vazio com tensões nominais em seus terminais. A reatância subtransitória do eixo é igual a 0,2pu, e a reatância de sequência negativa vale 0,25pu. A reatância de sequência zero vale 0,08pu. O gerador síncrono está aterrado através de uma reatância de 0,09pu. Para esse sistema, o qual possui o diagrama de sequências ilustrado a seguir, pede-se:

Fonte: o autor.

Assinale a alternativa que representa as correntes de sequência e as correntes verdadeiras de forma correta.

ALTERNATIVAS

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Tags: ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA

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