Questões de Concurso Sobre fluxo de potência em engenharia elétrica

A figura abaixo representa o sinal na tela de um osciloscópio e a sua calibração. 

A tensão pico a pico e a frequência valem, respectivamente,

A figura a seguir mostra uma usina que alimenta um centro de carga por meio de uma linha de transmissão cuja reatância série é 0,1 pu (demais parâmetros da linha são desprezíveis). Sabe-se que o módulo da tensão na barra (1) é 1 pu, que ambas as barras têm tensão controladas e que a potência transmitida é 10% da máxima capacidade de transmissão da linha. A potência de base é 100 MVA. 



O módulo da tensão da barra (2) em pu é igual a 

Uma instalação elétrica trifásica possui uma potência ativa de 60 kW e fator de potência atrasado de 0,6.

Qual o valor de potência reativa do banco de capacitores que deve ser instalado em paralelo, para que a instalação possua fator de potência unitário?

Quanto aos métodos computacionais comumente utilizados na solução do problema de fluxo de carga, assinale a alternativa correta. 

Acerca dos modelos e dos componentes para estudos de fluxo de carga, assinale a alternativa correta.  

Considere um amplificador operacional ideal, conectado a fontes de alimentação em corrente contínua de ±10 V. A entrada recebe tensão senoidal de 1 V de pico, enquanto a saída apresenta tensão também senoidal de 10 V de pico, fornecida a uma carga de 1 kΩ. O amplificador drena uma corrente de 10 mA de cada uma das fontes de alimentação, e a corrente de entrada é de 0,1 mA de pico, senoidal. Em relação a esse circuito, assinale a opção correta.

Na entrada de uma instalação industrial existe uma subestação abaixadora composta de um transformador na configuração delta-estrela de 500√3 kVA. A tensão e a corrente de curto-circuito na entrada da subestação são, respectivamente, iguais a 20 kV e 2 kA.
Sabendo-se que os valores das bases adotadas correspondem aos valores nominais do transformador de entrada, a reatância do sistema elétrico de onde sai a alimentação da subestação é:

Sejam duas cargas em paralelo ligadas em estrela, uma com 15 kVA com FP = 0.8 indutivo, e outra com 10 kVA com FP = 1. Determine o fator de potência equivalente do conjunto:

Parte da energia que circula no sistema elétrico, em corrente alternada, que não produz trabalho, porém ocupa espaço nesse sistema, e o excesso desse tipo de energia é uma característica de baixo fator de potência. Essa energia é denominada:

Sempre que uma nova linha de transmissão é recomendada nos estudos de expansão da rede é preciso determinar a bitola do condutor que será empregado. O dimensionamento desse condutor se dá no âmbito do detalhamento da alternativa de referência (relatório R2), por aspectos como carregamento esperado e considerações de ordem econômica.

A figura a seguir ilustra um comparativo entre diversas bitolas de cabos de alumínio nu com alma de aço, frequentemente utilizados em linhas de transmissão, para uma linha de 500 kV em fase de planejamento.

A curva tracejada ilustra os custos de instalação e a compra dos cabos e, a curva contínua, o custo de perdas estimado com base nos estudos elétricos que deram origem à recomendação. Os diferentes marcadores nas curvas são referentes à formação dos cabos, ou seja, por quantos fios de alumínio/aço os cabos são compostos. A bitola é dada no eixo das abcissas, em MCM (kcmil), e o custo no eixo das ordenadas, em 1000 $/km.

Com base nas informações dessa figura, a faixa de bitolas de cabos mais econômica para essa linha de transmissão é a de

Sobretensões são eventos corriqueiros em sistemas elétricos de potência, sejam eles causados por condições operativas, manobras ou surtos atmosféricos.

De forma a contribuir com a operação segura do sistema de potência frente a essas perturbações, a coordenação de isolamento

O disjuntor é um elemento indispensável para a operação de sistemas elétricos de potência, sobretudo na proteção de sistemas elétricos.

Para uma operação confiável, esse equipamento deve ser dimensionado para suportar as solicitações relacionadas a fenômenos eletromagnéticos inerentes à sua operação.

Nesse contexto, a tensão de restabelecimento transitória refere-se

Surtos atmosféricos constituem um relevante causador de falhas em sistemas elétricos de potência, agindo principalmente na degradação da capacidade de isolamento dos equipamentos devido a grandes sobretensões induzidas.

Nesse contexto, os surtos atmosféricos

Considere um projeto inicial de uma linha de transmissão longa, cujo modelo a parâmetros distribuídos e sem perdas previa uma potência natural de 1100 MW.

No entanto, motivos de força maior impuseram restrições à geometria inicial da linha, sendo necessária a realização de um novo projeto para a linha de transmissão.

Quando comparado ao projeto inicial, o novo projeto alterou os parâmetros elétricos da linha da seguinte forma:

• Reatância indutiva: aumento de 8,9%

• Susceptância capacitiva: redução de 10%

De acordo com o novo projeto, a potência natural da linha será, em MW,

O desenvolvimento tecnológico no campo da eletrônica de potência tem permitido a disponibilidade de vários tipos de dispositivos semicondutores de alta potência para diversas aplicações no contexto de sistemas elétricos. Dentre essas aplicações, pode-se citar a transmissão de grandes blocos de energia, aumento da estabilidade, interface entre sistemas assíncronos, filtragem ativa, entre outras.

Sobre essa tecnologia no planejamento da rede elétrica atual, avalie os itens a seguir.

I. O STATCOM é um equipamento FACTS para controle de tensão e aumento de estabilidade que opera com base na tecnologia de indutores chaveados por tiristores em antiparalelo em conjunto com capacitores chaveados a tiristores ou mecanicamente.

II. Os conversores baseados em eletrônica de potência podem ser classificados quanto a seu processo de comutação. Um exemplo são os conversores LCC – Line-Commutated Converters. Nesses conversores o sistema elétrico em corrente alternada (CA) dita o processo de comutação, que se inicia sempre que ocorre a reversão da polaridade da tensão sobre o dispositivo eletrônico.

III. O tiristor é um exemplo de chave eletrônica unidirecional e bipolar, ou seja, esse dispositivo só pode conduzir em um sentido e suporta uma tensão reversa relativamente elevada.

IV. Os transistores da tecnologia MOSFET são atualmente os dispositivos da eletrônica de potência que podem ser fabricados com as maiores tensões e correntes nominais. Isso faz com que sejam aplicados em diversas soluções de conversoras e equipamentos FACTS.

Está correto o que se afirma em

Em relação ao modelo de fluxo de carga CC, analise as afirmativas a seguir.

I. O modelo é baseado no acoplamento entre as variáveis potência ativa (P) e tensão (V).

II. No modelo não são considerados as magnitudes das tensões nodais, os taps dos transformadores e as potências reativas.

III. O efeito das perdas ativas do sistema de transmissão pode ser representado como cargas adicionais. Estas cargas são obtidas dividindo-se as perdas de cada linha do sistema entre suas barras terminais.

Está correto o que se afirma em

Os métodos desacoplados (Newton desacoplado e desacoplado rápido) foram desenvolvidos a partir do método de Newton. Visto isso, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Os métodos desacoplados baseiam-se no desacoplamento Qθ e PV, uma vez que, as sensibilidades  são mais intensas que , respectivamente, para sistemas de transmissão em extra alta tensão (acima de 230 kV).

( ) No método de Newton desacoplado, as submatrizes jacobianas M e N são desconsideradas, ou seja, essas submatrizes são feitas iguais a zero.

( ) No método desacoplado rápido, as submatrizes jacobianas H e M são formadas por parâmetros da rede, ou seja, essas submatrizes são mantidas constantes durante o processo iterativo.

( ) Nos métodos desacoplados são introduzidas aproximações na matriz jacobiana, mas os vetores de resíduos são calculados da mesma forma que no método de Newton. Ou seja, os métodos desacoplados e de Newton apresentarão a mesma solução final porque o problema a ser resolvido permanece o mesmo.

As afirmativas são, na ordem apresentada, respectivamente,

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

Desta forma, o problema de fluxo de potência pelo método de Newton fica