Sobre a operação em regime permanente de uma máquina síncron...
Sobre a operação em regime permanente de uma máquina síncrona de polos lisos representada pelo modelo clássico sem perdas ativas e conectada a um sistema elétrico de potência representado por um barramento infinito, considere as seguintes afirmativas:
1. Quando a máquina está sobre-excitada, a projeção do fasor da força eletromotriz interna sobre a direção do fasor da tensão terminal da máquina é maior do que a magnitude deste último fasor, esteja a máquina operando como gerador, motor ou compensador de potência reativa.
2. Na operação da máquina como compensador de potência reativa, a potência ativa deve ser nula, o que significa que a defasagem entre os fasores da força eletromotriz interna e da tensão terminal é igual a 90 graus.
3. A máquina operando como gerador fornece potência reativa ao sistema quando ela está subexcitada.
4. A sensibilidade entre a potência reativa da máquina e o ângulo δ formado entre os fasores da força eletromotriz interna e da tensão terminal é menor, conforme se reduz o ângulo δ.
Assinale a alternativa correta.
Gabarito comentado
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Alternativa Correta: B - Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
Tema Central: A questão aborda o comportamento de uma máquina síncrona de polos lisos operando em regime permanente, conectada a um barramento infinito. Este é um tópico crucial em máquinas elétricas e sistemas de potência, essencial para entender o controle e a interação de máquinas geradoras e motores com a rede elétrica.
Resumo Teórico: Uma máquina síncrona é utilizada para gerar ou consumir potência ativa e reativa. A operação em regime permanente refere-se ao estado estacionário onde as variáveis da máquina não mudam com o tempo. Um barramento infinito é uma rede de potência que mantém constante a tensão e a frequência, independente das variações de carga.
Explicação das Afirmativas:
1. Sobre-excitação e Projeção do Fasor: Quando uma máquina síncrona está sobre-excitada, a força eletromotriz (fem) interna pode ser projetada acima da tensão terminal. Isso se aplica a geradores, motores e compensadores. Portanto, essa afirmativa está correta.
2. Compensador de Potência Reativa: Um compensador de potência reativa deve ter potência ativa nula, mas isso não implica necessariamente uma defasagem de 90 graus entre os fasores. A defasagem depende do balanceamento de potências reativas e não apenas deste ângulo. Portanto, essa afirmativa está incorreta.
3. Máquina como Gerador e Potência Reativa: Quando um gerador está subexcitada, ele absorve potência reativa do sistema, ao contrário do que a afirmativa sugere. Portanto, essa afirmativa está incorreta.
4. Sensibilidade e Ângulo δ: A relação entre potência reativa e o ângulo δ se torna menos sensível quando δ é pequeno. Isso é devido à menor variação da potência reativa em função de pequenas mudanças em δ. Portanto, essa afirmativa está correta.
Análise das Alternativas:
A - Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras: Esta alternativa é incorreta, pois a afirmativa 2 é falsa.
B - Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras: Esta é a alternativa correta, conforme explicado acima.
C - Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras: Esta alternativa é incorreta devido às afirmativas 2 e 3 serem falsas.
D - Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras: Esta alternativa é incorreta, pois a afirmativa 3 é falsa.
E - Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras: Esta alternativa é incorreta, pois as afirmativas 2 e 3 são falsas.
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