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Ano: 2016 Banca: FGV Órgão: SEE-PE Prova: FGV - 2016 - SEE-PE - Professor de Eletrotécnica |
Q1073094 Eletricidade
Em um mesmo barramento estão ligados dois motores que têm tensão nominal de 13,2 kV. Considere que os dois motores funcionam em plena carga e demandam as potências de 8 MVA para o motor A; e 10 MVA para o motor B. Considere, como simplificação, que o fator de potência e o rendimento são unitários para ambas as máquinas.
Adotando a tensão de 13,2 kV e a potência de 40 MVA como valores de base, tem-se que:
I. a reatância equivalente é de j 0,8 pu; e II. a reatância dos dois motores, em pu, são iguais.
Considerando as bases de tensão e a potência de cada motor, os valores percentuais da reatância do motor A e do motor B, são, respectivamente,
Alternativas

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Alternativa correta: A - 32% e 40%.

Tema central da questão: A questão aborda o conceito de reatância em unidades pu (por unidade) no contexto de máquinas elétricas, especificamente motores, ligados a um barramento. Essa é uma parte essencial da análise de sistemas elétricos de potência, pois o uso do sistema pu facilita a comparação e análise de componentes do sistema.

Resumo teórico: O sistema por unidade (pu) é uma técnica utilizada na engenharia elétrica para simplificar cálculos em sistemas de potência. A reatância em pu é uma medida que ajuda a entender como a impedância de um componente (como um motor) se compara a um valor base. As bases de potência (MVA) e tensão (kV) são escolhidas para a análise, e todos os valores são normalizados em relação a essas bases, simplificando a análise de circuitos complexos.

Cálculo da reatância dos motores:

  • Primeiro, calculamos a reatância dos motores A e B utilizando a fórmula da reatância em pu:

    Xpu = Xreal / (Zbase), onde Zbase é calculada como (Vbase)² / Sbase.

  • Para o motor A (8 MVA), usando Sbase = 40 MVA e Vbase = 13,2 kV, a reatância percentual é 32%.
  • Para o motor B (10 MVA), nas mesmas bases, a reatância percentual é 40%.

Justificativa da alternativa correta: Com os cálculos realizados, a alternativa A - 32% para o motor A e 40% para o motor B - está correta. Isso é consistente com os valores de reatância calculados com as bases fornecidas.

Análise das alternativas incorretas:

  • B - 40% e 40%: Esta alternativa está incorreta porque assume que ambos os motores têm a mesma reatância percentual, o que não é o caso devido à diferença nas potências nominais dos motores.
  • C - 4% e 5%: Esta alternativa subestima a reatância percentual dos motores em relação às bases fornecidas.
  • D - 4% e 3,2%: Esta alternativa também subestima a reatância, além de inverter os valores corretos.
  • E - 3,2% e 4%: Esta alternativa troca os valores corretos entre os motores A e B.

Conclusão: Entender como calcular e interpretar valores em unidades pu é essencial para a análise de sistemas de potência. Isso ajuda a simplificar comparações e a análise de desempenho de equipamentos elétricos.

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