Questões de Concurso Sobre análise de sep em engenharia elétrica

A figura a seguir, representa as amplitudes e duração típicas de sobretensões encontradas no sistema elétrico.






Assinale a opção que apresenta a relação correta na ordem das sobretensões para as áreas destacadas no gráfico.

Associe os conceitos de coordenação de isolamento listados a seguir às respectivas descrições ou finalidades.

1. Nível Básico de Isolamento (NBI) 2. Distância de Escoamento 3. Coordenação de Isolamento 4. Margem de Segurança

( ) Diferença entre o nível básico de isolamento do equipamento e a tensão máxima esperada a que ele estará sujeito durante a sua vida útil.
( ) Distância medida ao longo da superfície de um isolador entre duas partes condutoras.
( ) Tensão máxima que um equipamento pode suportar sem falha, sob condições padrão de ensaio.
( ) Processo que envolve garantir que o isolamento de todos os componentes de um sistema elétrico seja adequado para suportar tanto tensões normais quanto surtos, sem falhas.

Assinale a opção que apresente a relação correta, na ordem apresentada.

Com relação à análise de transitórios eletromagnéticos, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A análise de transitórios eletromagnéticos é irrelevante para a proteção de equipamentos de alta tensão, pois os dispositivos modernos são imunes a esses eventos.
( ) O método das componentes simétricas é amplamente usado na análise de transitórios, pois permite transformar um sistema trifásico desequilibrado em três sistemas monofásicos equivalentes.
( ) A ressonância ferroresonante é um fenômeno que pode ocorrer durante transitórios eletromagnéticos, especialmente em sistemas com transformadores e circuitos não lineares.

As afirmativas são, respectivamente,

As informações sobre as magnitudes dos diferentes tipos de curtocircuito de um determinado sistema de potência são basilares para que os respectivos equipamentos de proteção sejam adequadamente ajustados, propiciando uma operação correta para todos os cenários de contingências de interesse.
Entre os diversos tipos de curto-circuito, destaca-se o curtocircuito trifásico franco. Quanto a este tipo específico de falta, analise as afirmativas a seguir.

I. É o mais frequente em sistemas de potência, sensibilizando todas as três componentes de sequência das proteções.
II. É o mais severo do ponto de vista de estabilidade angular, imprimindo maior potência acelerante aos geradores.
III. É o mais complexo de se obter, exigindo representação individualizada de cada uma das fases.

Está correto o que se afirma em

Considere um sistema de potência composto por 3 (três) barras, possuindo a seguinte topologia: 

• Um gerador síncrono está conectado a barra 1.
• As barras 2 e 3 possuem uma carga local cada.
• Há 3 linhas de transmissão: a LT12 conecta a barra 1 à barra 2, a LT13 conecta a barra 1 à barra 3, a LT23 conecta a barra 2 à barra 3.
• A LT13 possui impedância igual ao triplo da impedância da LT12.
• A LT23 possui impedância igual ao dobro da impedância da LT12.
• O sistema opera em vazio e sem perdas.

De forma a subsidiar os ajustes das proteções dessas linhas, foi calculado o valor da corrente de curto-circuito trifásico franco para os seguintes locais:

• Local I: barra 2. • Local II: barra 3. • Local III: meio da linha que conecta a barra 1 até a barra 2. • Local IV: meio da linha que conecta a barra 1 até a barra 3. • Local V: meio da linha que conecta a barra 2 até a barra 3.

Nesse contexto, o local que apresenta o menor valor de corrente de curto-circuito trifásico é o local 

Uma determinada subestação da rede básica possui um conjunto de transformadores que elevam a tensão de 220kV para 500kV, o qual abastece um tronco composto por várias linhas de transmissão de 500kV.
Devido a uma falha severa, um antigo transformador auxiliar, que alimentava uma carga local através de um único circuito radial, foi substituído por um novo, de características idênticas. Quanto às conexões desse transformador, o seu primário está conectado em 220kV em Delta, enquanto o seu secundário está conectado em 13,8kV em estrela solidamente aterrada.
Quanto ao nível de curto-circuito no primário do transformador auxiliar, as magnitudes das faltas monofásica e trifásica são idênticas.
Considere ainda que:

• o sistema é sem perdas; • opera em vazio; • as reatâncias de sequência negativa e positiva são idênticas; • os curtos-circuitos são sempre francos; e • o transformador auxiliar é de núcleo envolvente.

Nesse contexto, a magnitude da falta trifásica nos terminais do secundário do transformador auxiliar

Além das oscilações do rotor de um gerador contra o sistema, os estudos de estabilidade também se preocupam com oscilações no próprio rotor que possam causar fadiga do material e de acoplamentos e levar a sua falha.
Esse tipo de oscilação é conhecido como subsíncrona e costuma ocorrer principalmente em geradores 

O controlador de tensão atua modulando a corrente de excitação de um gerador síncrono para controlar sua tensão terminal.
Por apresentar uma dinâmica rápida, a atuação desta malha de controle tem grande influência na resposta dinâmica do gerador durante uma perturbação.
Com relação aos efeitos do regulador de tensão na estabilidade de geradores síncronos, analise as afirmativas a seguir.

I. No caso extremo de um gerador fortemente carregado conectado por uma linha de transmissão longa, um ganho alto do controlador de tensão pode resultar em amortecimento líquido negativo, levando a uma perda oscilatória de estabilidade.
II. Um regulador de tensão de ação rápida é capaz de agir no período transitório de uma falta e melhorar a margem de estabilidade de primeiro swing.
III. A ação do regulador de tensão, de elevar a corrente de campo durante faltas, tem o efeito de induzir uma corrente nos enrolamentos amortecedores que aumentam seu efeito de amortecimento de oscilações.

Está correto o que se afirma em

A causa raiz de muitos fenômenos de instabilidade de tensão em sistemas de potência é o comportamento da carga.
Após uma perturbação, a demanda tende a se recuperar de diferentes formas, a depender da característica da carga atendida. Essa recuperação tende a agravar a situação da tensão em uma rede degradada. Dessa forma, a modelagem da carga, como a dos demais elementos da rede, é de grande importância nesse tipo de análise.
Com relação à modelagem de carga para estudos de estabilidade, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Cargas de aquecimento controladas por termostatos apresentam uma característica favorável para a recuperação da tensão, uma vez que seu controle tende a reduzir demanda com a queda da tensão. Elas são conhecidas como cargas de impedância constante.
( ) A redução da tensão nos terminais de motores de indução fazem com que estes demandem maior corrente, acentuando assim a queda de tensão da rede. No limite, a subtensão no motor pode causar o estol, que é seu bloqueio em função de não ser capaz de atender o torque da carga em seu eixo.
( ) A dependência da carga com a frequência é geralmente considerada pela multiplicação do modelo escolhido pelo fator 1 + αƒ(ƒ − ƒ₀), em que αƒ é o parâmetro de sensibilidade à variação da frequência.

As afirmativas são, respectivamente

O critério das áreas iguais é um método gráfico-analítico para rápida avaliação da estabilidade de primeiro swing, referente ao primeiro momento após uma perturbação em um sistema. Apesar de sua validade estar limitada a versões simplificadas de sistemas de potência, por meio de sua análise é possível chegar a importantes conceitos de estabilidade transitória.
Considerando este critério, analise as afirmativas a seguir.

I. O conceito de potência acelerante advém do desequilíbrio entre a potência mecânica, provida pela máquina primária, e a potência elétrica entregue pelo gerador a barra infinita. Sempre que a diferença entre ambas for positiva o ângulo do rotor tende a aumentar com o tempo.
II. Quanto maior a inércia do gerador maior o ganho de velocidade das partes girantes durante o período sob falta.
III. A atuação do regulador de velocidade na redução da potência mecânica durante o período sob falta, tem grande impacto na estabilidade de primeiro swing de um gerador.

Está correto o que se afirma em

A estabilidade de um sistema de potência pode ser definida como sua capacidade de recuperar um estado de equilíbrio operativo após ser submetido a uma perturbação.
Devido à complexidade dos diversos fatores que influenciam a resposta dinâmica de um sistema de potência, a compreensão de problemas de estabilidade é facilitada pela classificação de seus aspectos em diferentes categorias.
Com base nisso, relacione as categorias de estabilidade listadas a seguir às respectivas características. 

1. Estabilidade de ângulo a pequenos sinais. 2. Estabilidade transitória. 3. Estabilidade de tensão a pequenos sinais. 4. Estabilidade de tensão a grandes perturbações. 5. Estabilidade de frequência a longo prazo.

( ) Influenciada pelas dinâmicas não lineares do sistema elétrico e ponto de operação inicial. O período de interesse da análise vai de 3 a 10 segundos após a perturbação.
( ) Depende da característica das cargas e da interação com controladores contínuos e discretos do sistema. A análise deve ser por tempo suficiente para capturar o efeito de elementos como ULTCs e limitadores de corrente de campo.
( ) Relacionada a processos lentos ou quase-estáticos. A instabilidade nessa categoria pode se manifestar pela inversão do comportamento para injeção de potência reativa.
( ) Referente a perturbações causadas por variações na carga e geração. A instabilidade nesta categoria pode se manifestar de forma monotônica ou oscilatória.
( ) Relacionada a resposta inadequada de equipamentos, pouca coordenação entre controladores e proteção ou reservas de potência insuficientes. Tem seu foco nas dinâmicas de equipamentos como saturação de transformadores, sistemas de proteção de linhas e controle automático de geração.

Assinale a opção que apresenta a relação correta, na ordem apresentada.

O sistema elétrico a seguir tem a Barra 1 definida como barra de referência, a Barra 2 é do tipo barra de geração, e a Barra 3, do tipo barra de carga.

Considere que a Barra 3 tem a tensão controlada pelo gerador da Barra 2.

Dessa forma, o problema de fluxo de potência linearizado pelo método de Newton-Raphson é dado por

O sistema elétrico a seguir tem a barra 7 escolhida como barra de referência. 

Assim, o problema de fluxo de potência linearizado pelo método de Newton-Raphson terá a matriz jacobiana quadrada de ordem igual a

No diagrama unifilar a seguir, a barra 6 é escolhida como a barra de referência do sistema.

Visto isso, assinale a opção que indica as variáveis que compõem o Subsistema 1.

A formulação básica do problema de fluxo de potência é decomposta em dois subsistemas de equações algébricas não lineares para facilitar sua solução.
Considere o diagrama unifilar abaixo, em que a barra 3 é escolhida como barra de referência.





Com isso, os subsistemas de equações 1 e 2 do sistema elétrico apresentado têm, respectivamente, o número de equações/incógnitas iguais a 

Durante a operação de geradores de energia em paralelo com a rede elétrica, para evitar problemas de sincronização ao conectar o gerador à rede, deve-se verificar e possivelmente ajustar a seguinte condição: 

Um motor trifásico é alimentado por uma linha trifásica simétrica de 100 V. Ele consome 15 kVA com um fator de potência de 0,8 (indutivo). Além disso, a mesma linha alimenta uma carga conectada em triângulo, com uma impedância de 20 + j15 Ω. por fase. A potência ativa total nesse circuito é: 

Em um transformador monofásico da subestação da cidade de 110/440 V; 2,5 kVA. A reatância de dispersão medida do lado de baia tensão é igual a 0,06 Ω. Encontre em pu a reatância de dispersão:

Foi adquirido um CLP que possui uma placa de entrada analógica de 0 a 10 Vcc e 12 bits tem resolução, aproximadamente, igual a: 

Questão 48 As chaves de partida para motores de indução são dispositivos essenciais para controlar a corrente de partida e proteger o motor contra sobrecargas. Durante a partida, motores de indução tendem a consumir correntes elevadas, que podem danificar componentes e a rede elétrica se não forem devidamente controladas. Para mitigar isso, são utilizadas chaves de partida, como a chave direta, a chave estrela-triângulo e a chave com autotransformador, cada uma adequada a diferentes tipos de aplicação e potência do motor. Elas limitam a corrente inicial ou proporcionam transições suaves entre modos de operação, garantindo maior durabilidade do motor, eficiência energética e segurança no sistema elétrico. Analise o diagrama a seguir:

Marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) A chave de partida estrela-triângulo reduz a corrente de partida de um motor, conectando inicialmente os enrolamentos em estrela e, após um tempo, em triângulo.

( ) No esquema de chave estrela-triângulo, os contadores são responsáveis por determinar o tempo de transição entre os modos estrela e triângulo.

( ) O uso de contadores na chave estrela-triângulo garante a proteção contra sobrecarga do motor durante a partida.

( ) A conexão triângulo aplica a tensão nominal aos enrolamentos do motor, permitindo que ele atinja sua potência plena.

( ) A chave estrela-triângulo é indicada para motores de baixa potência, uma vez que a corrente de partida em motores pequenos não gera sobrecarga significativa.

A sequência está correta em