Questões de Concurso Público IF Farroupilha - RS 2016 para Docente - Engenharia Elétrica
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Analise as afirmativas abaixo, referentes às características dos sistemas elétricos de potência.
I- A energia elétrica é majoritariamente gerada através de má- quinas síncronas que são movidas por turbinas (hidráulicas, a vapor e de combustão interna).
II- As tensões de geração, normalmente, estão na faixa de 69 a 138 kV.
III- A maior parcela da energia gerada é transmitida das centrais de geração por longas distâncias até os centros de cargas.
IV- As linhas de transmissão de energia trabalham com tensões elevadas, por exemplo, 230 kV.
V- Sistemas de corrente contínua são os principais meios de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.
VI- O sistema de distribuição é o estágio final da transferência de potência para os consumidores individuais. A tensão, na distribuição primária tipicamente, é entre 120 e 240 V.
Estão corretas apenas as afirmativas
O item (a) da figura abaixo apresenta a representação unifilar e as características elétricas de um transformador trifásico, e o item (b), o seu modelo em sequência positiva.
Transformador trifásico: unifilar e características elétricas (a), e modelo de sequência positiva (b).
Com base nas informações acima, os valores que mais se aproximam da reatância de dispersão e da relação de transformação,representadas no item (b) pelos elementos Xt , α e θ, respectivamente,são:
A figura abaixo apresenta um diagrama unifilar de um sistema de potência de três barras.
Sistema de potência com três barras
Considerando que as admitâncias série das linhas entre as barras
1 e 2, e entre as barras 2 e 3, são denotadas, respectivamente,
por 
, e que as admitâncias em derivação destas mesmas
linhas são denotadas, respectivamente, por 
. A matriz
que representa a matriz admitância de barras deste sistema é:
Tendo como referência a formulação do problema de análise defluxo de carga não linear, aplicado em sistemas de potência equilibrados,analise as afirmativas abaixo:
I- O ângulo da tensão da barra de referência é usualmente utilizado como 0° e serve de referência para o ângulo das tensões das demais barras.
II- Nas barras de cargas, as potências ativas e reativas injetadas são conhecidas. As barras que possuem geradores síncronos possuem essa característica.
III- Um sistema com uma barra de referência, uma barra de geração(tensão controlada) e duas barras de carga, possui seis incógnitas, podendo estas ser magnitudes ou ângulos das tensões.
IV- Em um sistema com uma barra de referência e duas barras de carga, as incógnitas são as magnitudes e os ângulos das tensões das duas barras de carga.
V- Um sistema com uma barra de referência, duas barras de geração e uma barra de carga, ao ser solucionado através do método de Newton-Raphson, possuirá uma matriz Jacobiana com dimensão 4x4.
As características das linhas de um sistema de potência equilibrado são apresentadas abaixo, bem como o resultado da análise de fluxo de carga linear, aplicado a este mesmo sistema.
Dados das linhas do sistema de potência
Resultado da análise de fluxo de carga linear
corresponde à variância do valor ƒi(x)A sequência correta é
Considere o sistema de potência da figura abaixo para responder a questão.
As perdas no sistema devem ser desprezadas. O gerador P1 possui um limite de geração de 300 MW, enquanto que o gerador P2 possui um limite de geração de 500 MW. O custo de geração de P1 é a metade do custo de geração de P2. A carga P5 consome 500 MW e as duas linhas em paralelo possuem parâmetros iguais.
Considere o sistema de potência da figura abaixo para responder a questão.
As perdas no sistema devem ser desprezadas. O gerador P1 possui um limite de geração de 300 MW, enquanto que o gerador P2 possui um limite de geração de 500 MW. O custo de geração de P1 é a metade do custo de geração de P2. A carga P5 consome 500 MW e as duas linhas em paralelo possuem parâmetros iguais.
Considerando o limite de fluxo de potência, em cada uma das linhas, sendo de 200 MW e a perda de uma das linhas como aná- lise de contingência, no despacho seguro do sistema, os valores adotados para P1 e P2 serão, respectivamente, ___________ e __________. Neste caso, ao perder uma linha, o fluxo de potência na outra linha será ___________, ou seja, não superior ao limite. Neste caso, o despacho ótimo e o despacho seguro levam a condições de geração _________ no sistema.
As expressões que completam, respectivamente, as lacunas são:
Considere a carga trifásica, apresentada na figura abaixo, a qual está alimentada por tensões balanceadas na sequência positiva de fases abc e onde Ζ₁, Ζ₂ e Ζ₃ são impedâncias idênticas.
Se os fasores 
então é possível afirmar
que:
Considere a carga trifásica, apresentada na figura abaixo, a qual está alimentada por tensões balanceadas na sequência positiva de fases abc e onde 
O fasor da corrente 
, com seu ângulo medido em relação à
tensão 
, vale
Analise as afirmativas e marque (V) para verdadeiro ou (F) falso.
Na modelagem de linhas de transmissão aéreas, cujo diâmetro dos condutores é muito menor em comparação à distância entre os mesmos,
( ) a indutância interna de um condutor cilíndrico, com permeabilidade magnética constante, que conduz uma densidade decorrente uniforme através da sua superfície transversal, não depende do diâmetro do condutor.
( ) ao considerar apenas um condutor cilíndrico que conduz uma corrente l₁, o fluxo magnético enlaçado entre a superfície do condutor e um ponto localizado no infinito tende a zero.
( ) considerando um conjunto de dois condutores cilíndricos, onde um condutor funciona como caminho de retorno para a corrente que passa pelo outro, a indutância total associada ao conjunto diminui com o aumento da distância entre os condutores.
( ) tendo um condutor X, composto por 4 fios em paralelo, e
um condutor de retorno Y, composto por 2 fios em paralelo,
a distância média geométrica do conjunto é dada pela seguinte
expressão:
onde Dxiyj é a distância entre o condutor i do conjunto X e o
condutor j do conjunto Y.
( ) o conceito de condutores imagem é utilizado para calcular a
matriz de indutâncias série de uma linha de transmissão.
O sistema radial, apresentado na figura, mostra um transformador trifásico com as bobinas primárias, conectadas em delta, e as secundárias, em estrela aterrada.
Considere que a carga foi desconectada e, nesta condição, acontece
um curto-circuito fase-terra na barra B. Neste contexto, é
correto afirmar que:Considerando a modelagem de um gerador síncrono de polos salientes, em regime estacionário, cujas bobinas de fase estão na armadura e o bobinado de campo no rotor,
I- as indutâncias próprias das bobinas de armadura dependem do ângulo do rotor.
II- as indutâncias mútuas entre as bobinas de fase permanecem constantes.
III- a indutância própria da bobina de campo varia com o ângulo do rotor.
IV- a indutância mútua entre a bobina de campo e as bobinas de armadura variam no tempo quando o rotor gira.
V- utilizando a transformada de Park, é possível deduzir que a corrente de eixo em quadratura não influencia na expressão do fluxo enlaçado pela bobina de campo.
Estão corretas apenas as afirmativas
Considere um curto-circuito fase-terra, na fase a, localizado no
ponto F de um sistema de transmissão, e com uma impedância de
falta 
. Sabe-se que as impedâncias equivalentes
de sequência positiva, negativa e zero do sistema, vistas desde o
ponto F são: 
respectivamente.
A tensão de pré-falta no ponto F vale 
Considerando uma potência base de 20 MVA, e uma tensão base
de 20 kV, a corrente de curto circuito vale
Considere uma linha de transmissão longa, transmitindo potênciaem regime estacionário com a frequência nominal do sistema depotência. Nesta situação, a mesma pode ser representada comoum circuito π de parâmetros concentrados, cujos parâmetros sãoZ’ e Y’, os quais são calculados mediante as seguintes equações:
I- Z é a impedância série da linha de transmissão.
II- Z é a impedância característica da linha de transmissão.
III- γ é a constante de propagação da linha e é igual a 
, ondez e y são a impedância e admitância da linha por unidade decomprimento.
IV- γ é a constante de propagação da linha e é igual a √zy, onde z e y são a impedância e admitância da linha por unidade de comprimento.
V- Y é a admitância característica da linha de transmissão.
Considere a modelagem básica do problema da expansão do sistema de transmissão de energia elétrica, utilizando o modelo de transportes:
Minimizar: 
Satisfazendo: 
Relacione a segunda coluna de acordo com a primeira
COLUNA l COLUNA ll
A sequência correta é
Considere o problema do despacho ótimo de potência, desconsiderando as perdas das linhas de transmissão e as restrições de geração mínima e máxima das unidades geradoras.
Considere, ainda, um sistema de potência com dois geradores e uma demanda total de 200 MW. O custo por hora, associado a cada unidade geradora, em função da potência produzida, pode ser expresso pelas seguintes equações:
Onde PG1 e PG2 são as potências em MW, geradas na primeira e na
segunda unidade geradora, respectivamente.
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