Proteção do Sistema Elétrico de Potência

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Proteção do Sistema Elétrico de Potência
Unidade 1
Seção 1
O sistema de proteção, segundo a filosofia da proteção de sistemas elétricos é eficaz quando alcança o objetivo de identificar e isolar as áreas defeituosas com mais agilidade e em menos tempo possível para que as áreas ainda não danificadas não sejam afetadas. O estudo de implementação da proteção elétrica de um sistema considerado eficaz consideração os seguintes pontos, a economia, a propagação do defeito e o tempo de inoperância.
 
De acordo com o estudo de implementação da proteção elétrica de um sistema elétrico de potência, associe a COLUNA A com a sua respectiva definição na COLUNA B corretamente:
 
	COLUNA A
	COLUNA B
	I - Econômico.
 
II - Propagação do defeito.
 
III - Tempo de inoperância.
	 
1. Novos sistemas são implementados com relés microprocessados, mas os equipamentos eletromecânicos e estáticos que estão em funcionamento são mantidos;
 
2. Minimizar o tempo da falta fornecimento de energia; e
 
3. Evitar que o defeito atinja outros equipamentos da rede.
Agora assinale a alternativa com a associação correta.
Escolha uma:
I - 1;  II - 3; III - 2.
A cautela nos estudos, projetos e instalações da proteção elétrica, é de suma importância, pois são esses sistemas responsáveis pelo fornecimento de energia elétrica a milhares de concessionárias e consumidores e, por estar interligado com equipamentos de custo elevado. A filosofia da proteção de sistemas elétricos atua com dois grandes objetivos, o de evitar que falhas no sistema, como o curto-circuito que possa danificar equipamentos e materiais e o de promover o rápido restabelecimento de energia, evitando danos aos consumidores e proporcionando uma qualidade no fornecimento da energia aos usuários sem interrupções.
 
(Disponível em: ,https://www.ppgee.ufmg.br/defesas/381M.PDF> Acesso em: 22/10/2018)
Para a filosofia de proteção dos sistemas elétricos são necessários a diferenciação entre as situações de operação normal e as situações de curto-circuito, sendo assim é possivel afirmar que:
Escolha uma:
a  situação de operação é considerada normal se houver a ausência de falhas nos equipamentos de operação e falhas aleatórias.
A finalidade de um sistema de potencia é distribuir energia elétrica para uma multiplicidade de pontos, atendendo diversas aplicações. Tal sistema deve ser projetado e operado para entregar esta energia obedecendo dois requisitos básicos: Qualidade e economia, que apesar de serem relativamente antagônicos é possível conciliá-los, utilizando conhecimentos técnicos e bom senso.
 
http://www.eletr.ufpr.br/p/_media/professores:mateus:te_131_-_capitulo_1.pdf
 
Com base nos sistemas de potência, associe a COLUNA A, que apresenta características da proteção, com a COLUNA B, que apresenta suas respectivas descrições:
 
	Coluna A
	Coluna B
	I - Confiabilidade da proteção;
 
II - Segurança na proteção;
 
III - Sensibilidade na proteção;
 
IV - Seletividade na proteção;
 
V - Zona de proteção;
 
VI - Coordenação dos dispositivos de proteção; e
 
VII - Falso desligamento.
	1. Quando o relé opera provocando o desligamento desnecessário em decorrência de uma falta fora da zona de proteção ou quando não há a ocorrência de falta;
 
2. É a probabilidade de funcionamento correto da proteção quando houver a necessidade de sua atuação;
 
3. É a habilidade que um sistema tem de identificar uma situação de funcionamento anormal em que exceda o nível normal ou detectar o limiar em que a proteção deve atuar;
 
4. É uma expressão associada ao arranjo dos dispositivos de proteção de forma que somente o elemento em falta seja retirado do sistema;
 
5. Determina os ajustes com o objetivo de conseguir a sensibilidade de coordenação entre os dispositivos de proteção, de forma que as proteções adjacentes só atuem no caso de falha das proteções responsáveis por prover proteção à zona específica;
 
6. São as regiões de sensibilidade; e
 
7. É a expressão usada para identificar a habilidade de um sistema ou equipamento de deixar de operar desnecessariamente.
A seguir assinale a alternativa que apresenta a correta associação entre as colunas
Escolha uma:
I-2; II-7; III-3; IV-6; V-4; VI-5; VII-1
Os sistemas elétricos não são imunes a falhas, deste modo é necessário a aplicação de um sistema de proteção com o objetivo de isolar a área com defeito mantendo o resto do sistema em funcionamento. Os defeitos nos sistemas industriais são provenientes de causas humanas, causas naturais ou por falhas dos equipamentos. Muitas vezes os efeitos de uma falta em um sistema industrial, em que uma enorme quantidade de energia elétrica é dispersa, podem levar a destruição dos equipamentos envolvidos na falha, severas interferências no desempenho do sistema, oferecer danos aos funcionários, perdas de faturamento e grande tempo de paradas.
Os transformadores de corrente, mas conhecidos por TC's, são utilizados para a proteção nos sistemas elétricos. De que forma essa proteção acontece?
Escolha uma:
Sua principal função de proteção é baixar os níveis elevados de corrente do sistema de potência para os valores nominais dos instrumentos de medição e proteção.
A energia elétrica é algo realmente incrível. A vida cotidiana da maioria das pessoas depende amplamente da eletricidade, sendo notável a atividade elétrica nas residências, indústrias, hospitais e escolas. É realmente difícil imaginar uma sociedade funcional sem a presença da energia e os sistemas de potência. Porém o que a energia tem de incrível ela tem de complexa. Para que exista energia na tomada da sua casa é necessário uma série de processos que são denominados  de Sistema Elétrico de Potência, ou simplesmente SEP, sendo os principais subsistemas: geração, transporte e distribuição de energia elétrica.
Qual o principal objetivo da proteção para os sistemas eletricos?
Escolha uma:
O principal objetivo é tirar de operação, o mais rápido possível, o elemento do sistema elétrico sob falta.
Após a geração de energia életrica, seja ela nas mais diversas fontes de geração, é necessário haver transporte de toda essa energia para as centrais de distribuição. O transporte fica ao encargo das concessionárias, sendo a transmissão feita em alta-tensão por poste e cabos projetados para esse tipo de tensão. Desta forma, não é muito comum ver esse tipo de instalação nos meios urbanos. Após a energia  ser transmitida as concessionárias  a mesma é distribuida conforme o nível de tensão solicitado. Nisso, segue em dois ramos de distribuição diferentes. A demanda industrial e a demanda doméstica, em nossa casa recebemos a demanda doméstica.
Para que haja a transmissão de energia de forma protegida e sem interrupção quais os principais equipamentos de proteção utilizados?
Escolha uma:
Transformadores de Corrente, Transformadores de Potencial, Disjuntores, Chaves-Fusíveis/Seccionadoras e Relés.
A correta atuação dos relés de proteção é fundamental para o bom desempenho dos sistemas de proteção. Por isso, estes dispositivos devem ser altamente confiáveis e idealmente imunes a falhas. Para que este bom desempenho ocorra, é necessário um acompanhamento rigoroso através de ensaios periódicos e específicos. A partir da década de 50, diferentes procedimentos de ensaio foram criados para avaliar o desempenho dos relés, porém estes procedimentos verificavam apenas os ajustes dos relés e não forneciam indicações de como o relé se comportaria sob as diferentes condições transitórias do sistema de potência. Com o avanço tecnológico, os procedimentos e as ferramentas de teste evoluíram e passaram a permitir a realização de testes de condições dinâmicas do sistema aumentando a confiabilidade e a segurança dos relés de proteção.
 
Sobre a correta atuação dos relés de proteção quais afirmações são VERDADEIRAS ou FALSAS:
 
	(   )
	Para que o relé de proteção desempenhe corretamente suas funções são necessários confiabilidade, fidedignidade e segurança.
	(   )
	A segurança é a medida da certeza de que o relé não irá operar incorretamente para qualquer falta.
	(   )
	A fidedignidadeé a medida da certeza de que o relé irá operar corretamente para todos os tipos de faltas para os quais ele foi projetado para operar.
	(   )
	O relé será considerado seguro se ele responder somente as faltas dentro da sua zona de proteção.
Escolha uma:
V - V - V – V
Os sistemas de proteção são fundamentais para a preservação da integridade dos equipamentos pertencentes aos sistemas elétricos e para a manutenção do bom funcionamento dos mesmos. Neste sentido, é fundamental que os relés de proteção respondam da forma planejada pelo engenheiro, o que faz com que seja importante o processo de avaliação do desempenho desses dispositivos. Com a introdução dos relés digitais, vários benefícios foram incorporados aos sistemas de proteção, tais como a confiabilidade e a possibilidade de programação de funções de proteção mais complexas. Tais benefícios vieram acompanhados também da evolução dos métodos de avaliação de desempenho dos relés.
 
Sobre as características de operações dos relés eletromecânicos, marque V para verdadeiro ou F para falso:
 
	(   )
	São dispositivos comutadores eletromecânicos.
	(   )
	A bobina de um relé é enrolada com um fio de cobre esmaltado cuja espessura e número de voltas são determinados pelas condições em que se deseja fazer sua energização.
	(   )
	Os relés dotados de contatos do tipo normalmente fechados NF, permanecem desligados até o momento em que o relé seja energizado.
	(   )
	No momento em que um relé é desenergizado, as linhas de força do campo magnético da bobina, que se encontram em seu estado de expansão máxima, começam a se contrair.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
V - V - F - V
Seção 2
Quando uma falta ocorre no sistema elétrico, seja em redes de transmissão ou de distribuição, a magnitude da corrente de curto-circuito é quase sempre maior que a magnitude da corrente de carga no instante anterior à falta (corrente de pré-falta) em qualquer elemento do sistema.
Aproveitando-se dessa característica, um princípio simples e efetivo de proteção empregado pelo relé de sobrecorrente consiste em
Escolha uma:
avaliar a magnitude da corrente como um indicador de falta
Os relés são dispositivos elétricos que são destinados a produzir modificações súbitas e predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída – quando alcançadas determinadas condições no circuito de entrada, que é o que controla o dispositivo. Sua função é fazer atuar o seu sistema de manobra e não interromper o circuito principal. Quando ligados a uma instalação, sua função é permitir o funcionamento de outros aparelhos conectados, sejam ao mesmo ou a outro circuito elétrico que estejam ligados ao relé, por conta de um alteração no equipamento pela passagem da corrente elétrica.
A partir das características dos Relés e quanto ao seu desempenho é CORRETO afirmar que:
Escolha uma:
SENSIBILIDADE – Devem ser tão sensíveis quanto possível dentro de sua faixa de ajuste para operação
Os relés digitais estão ganhando espaço no cenário atual devido ao seu alto grau de armazenamento de informações e por conseguir interagir com outros dispositivos eletrônicos inteligentes. Além disso são considerados compactos e fáceis de operar quando o operador está preparado para esta função.
Na construção dos relés digitais, as características operacionais são formadas por:
Escolha uma:
Unidades instantâneas e unidades temporizadas.
Os relés basicamente são dispositivos elétricos que tem como função produzir modificações súbitas, porém predeterminadas em um ou mais circuitos elétricos de saída. O relé tem um circuito de comando, que no momento em que é alimentado por uma corrente, aciona um eletroímã que faz a mudança de posição de outro par de contatores, que estão ligados a um circuito ou comando secundário. Resumidamente podemos dizer que todo relé se configura como um contato que abre e fecha de acordo com algum determinado fator ou configuração. Alguns relés são bem pequenos e fáceis de serem manipulados, testados e trocados, justamente por existir vários tipos de construções mecânicas para relés.
 
A partir das característica dos Relés Digitais, analise as afirmações:
 
I. Tem maior facilidade de manutenção: há uma tendência de padronização do hardware do equipamento, desta forma há uma maior flexibilidade de manutenção.
II. Tem confiabilidade global do sistema de proteção menor: os relés digitais possuem um menor número de componentes, entretanto, possuem recursos de auto-teste simples desenvolvidos.
III. Tem melhor estabilidade a longo prazo: o equipamento digital possui poucos pontos de ajuste, além disso, seu desempenho é pouco afetado pelo envelhecimento dos componentes.
IV. Tem melhor desempenho da proteção: pode-se implementar no firmware do equipamento algoritmos sofisticados de proteção.
V. Tem facilidade de integração com novas tecnologias: integração com o sistema de supervisão e controle da subestação utilizando os mais diversos protocolos de comunicação, bem como integração com outros equipamentos.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, III, IV e V apenas
Seção 3
Os disjuntores são equipamentos destinados a interromper a corrente elétrica de um circuito em condições normais, anormais ou em curto circuito. Uma das funções do disjuntor é a extinção do arco elétrico. Ao interromper a corrente elétrica em um circuito, há formação de arco elétrico que é definido pela passagem da corrente elétrica através do ar ou do meio isolante. Como a rigidez dielétrica (resistência) do ar ou meio isolante é maior que a do condutor, a passagem da corrente elétrica neste meio provoca uma elevada temperatura, da ordem de milhares de graus.
 
É de suma importância comentar que, independentemente do tipo de disjuntor, os seguintes parâmetros básicos caracterizam a qualidade operativa do mesmo:
 
I. O disjuntor deve causar sobretensões durante a comutação.
II. O disjuntor deve ser confiável e seguro em toda a sua operação.
III. Estando com seus contatos fechados, o disjuntor deve ser um excelente isolador entre as partes do sistema interligadas por ele.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
II apenas.
O disjuntor de potência é um dispositivo de atuação eletromecânica capaz de isolar correntes elétricas sob condições normais de operação, bem como sob condições anormais impostas por curtoscircuitos. No entanto, a sua principal finalidade é interromper correntes de curto-circuito de modo a assegurar o completo isolamento do equipamento e/ou de partes do sistema sob sua responsabilidade.
 
Assim, complete as lacunas:
 
A interrupção da ____________ ocorre quando o relé envia um sinal de comando que ____________ as bobinas de abertura e fechamento do mecanismo de ruptura alocado ____________ das câmaras de extinção do disjuntor.
Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas:
Escolha uma:
corrente / ativa / dentro
Os transformadores de instrumentação – de potencial (TP) e de corrente (TC), ou combinados – são utilizados nas instalações elétricas de Alta e Média Tensão (AT e MT) para fornecerem uma imagem dos valores das tensões e correntes nas ligações de aparelhos de medição e proteção, cuja construção não lhes permite suportar os valores reais das tensões e correntes da instalação.
 
Sobre os TP's e os TC's analise as afirmativas a seguir e marque V para verdadeiro ou F para falso:
 
	(   )
	Esses equipamentos podem ser isolados com materiais secos ou com óleo.
	(   )
	São equipamentos usados principalmente em sistemas de medição, controle e proteção.
	(   )
	São componentes estáticos da subestação e da linha que interligam os demais equipamentos.
	(   )
	São dispositivos de proteção contra surtos de tensão em linhas e subestações.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
V - V - F - F.
Uma bobina de Rogowski é essencialmente um solenóide toroidal com núcleo de ar ou de material não ferromagnético que rodeia um condutor no qual circula a corrente que se pretende medir. A bobina esta acoplada magneticamente ao condutor e, por isso, se induz nela uma tensão proporcional àvariação no tempo da corrente no condutor. A implementação de uma bobina pode ser feita de diversas formas. Pode-se enrolar um condutor sobre um núcleo não ferromagnético. Este núcleo pode ser simplesmente um toróide rígido ou flexível e não fechado, de modo que possa ser aberto para ser instalado ao redor do condutor em que se vai medir a corrente. As bobinas enroladas sobre um núcleo rígido oferecem melhor precisão. Por outro lado, aquelas que podem ser abertas, são mais propensas a variar suas características devido ao desalinhamento das espiras no ponto de conexão.
A bobina de Rogowski possui núcleo não magnético (em geral o ar), dessa forma, ela é imune aos efeitos da saturação. Pela lei de Faraday, a tensão induzida em uma bobina é:
Escolha uma:
proporcional à taxa de variação do fluxo eletromagnético. Como o fluxo é proporcional à corrente que flui pelo condutor circundado pela bobina, logo, a tensão na bobina de Rogowski é proporcional à taxa de variação da corrente que flui pelo condutor.
O transformador de corrente eletrônico é um tipo de transformador de instrumentos eletrônico que pode ser usado tanto para serviço de medição quanto para proteção de sistemas elétricos. As tecnologias utilizadas para a fabricação dos TC eletrônicos podem se basear em arranjos ópticos equipados com componentes elétricos, em bobinas com núcleo de ar (com ou sem integradores acoplados), ou bobinas com núcleo ferromagnético que utilizam um shunt como conversor corrente-tensão direto ou ligado a outros componentes eletrônicos.
O princípio operativo do transformador de corrente eletrônico é baseado em qual efeito físico:
Escolha uma:
Efeito Faraday.
O transformador de corrente eletrônico é um transformador de instrumentos eletrônico no qual a saída do conversor (secundário) em condições normais é substancialmente proporcional a corrente primária e difere em fase por um ângulo conhecido. O sensor da corrente elétrica do primário é definido como um dispositivo elétrico, óptico, ou outro, com a função de transmitir diretamente, ou através de um conversor (primário), um sinal correspondente a corrente que flui no primário para o conversor no secundário. O conversor do primário corresponde a um arranjo que converte o sinal proveniente de um ou mais sensores do primário em um sinal passível de ser transmitido. A fonte de alimentação do conversor e/ou do sensor localizado no primário é responsável pela alimentação dos circuitos do lado do primário.
A polarização dos feixes de luz para o  processamento de sinal dos TC's eletrônicos segundo a Lei de Ampère diz que:
Escolha uma:
a circulação de um campo de indução magnética ao longo de uma curva, orientada e fechada, proporcional à corrente que atravessa a superfície delimitada pela curva.
O disjuntor de potência é um dispositivo de atuação eletromecânica (no jargão do engenheiro de proteção usa-se o termo dispositivo de manobra) capaz de isolar correntes elétricas sob condições normais de operação, bem como sob condições anormais impostas por curtoscircuitos. No entanto, a sua principal finalidade é interromper correntes de curto-circuito de modo a assegurar o completo isolamento do equipamento e/ou de partes do sistema sob sua responsabilidade.
A interrupção da corrente no disjuntor de potência ocorre quando:
Escolha uma:
o relé envia um sinal de comando que ativa as bobinas de abertura e fechamento do mecanismo de ruptura alocado dentro das câmaras de extinção.
Os sistemas de proteção estão associados aos equipamentos existentes no sistema elétrico, ou seja: geradores, transformadores, linhas, barramentos, motores, capacitores, entre outros. Geralmente, cada equipamento possui seu sistema de proteção com funções específicas, que o desconectará da rede em caso de defeito. Desta forma, o sistema de proteção é dividido em zonas, que são definidas pela localização dos disjuntores ou, mais precisamente, dos transformadores de corrente responsáveis pela medição da grandeza a ser monitorada. Existem atualmente 3 gerações de relés: relés eletromecânicos ou de primeira geração; relés de estado sólido ou de segunda geração e relés digitais, os de terceira geração.
Pode-se citar que os relés digitais em comparação aos eletromecânicos:
Escolha uma:
Fornecem informações em tempo real sobre seu status, sobre o status das funções de proteção e registro de eventos
Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuitos e sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida. Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de poderem ser rearmados manualmente, depois de interromperem a corrente em virtude da ocorrência de uma falha. Diferem assim dos fusíveis, que têm a mesma função, mas que ficam inutilizados quando realizam a interrupção. Por outro lado, além de dispositivos de proteção, os disjuntores servem também de dispositivos de manobra, funcionando como interruptores normais que permitem interromper manualmente a passagem de corrente elétrica.
 
Existem diversos tipos de disjuntores, que podem ser desde pequenos dispositivos que protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que protegem os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.
 
É de suma importância comentar que, independentemente do tipo de disjuntor, os seguintes parâmetros básicos caracterizam a qualidade operativa do mesmo:
 
I. Estando com seus contatos fechados, o disjuntor deve ser um excelente condutor, ou seja, apresentar perdas mínimas;
II. Estando com seus contatos abertos, o disjuntor deve ser um excelente isolador entre as partes do sistema interligadas por ele;
III. O disjuntor não pode causar sobretensões durante a comutação.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, II e III
Antecessores dos transistores, os relés tinham uma aplicação bem limitada e um pouco lenta, pois demora mais de um milésimo de segundo para fechar um circuito. Contudo, ainda são largamente utilizados: usinas hidrelétricas os utilizam, são aplicados na movimentação e proteção contra abertura de portas de elevadores, são utilizados nos processos de tratamento de água, fabricação de alimentos e outros. Em larga escala, são utilizados em linhas de montagem de automóveis e ainda são encontrados em sistemas de catracas.
A partir das características do relés e quanto as grandezas elétricas envolvidas é CORRETO afirmar que:
Escolha uma:
RELÉS DE TENSÃO – Utilizam a própria tensão do sistema e comparam seu valor com aquele previamente ajustado para operação. O valor medido pode estar acima ou abaixo daquele tomado como referência.
Os TCs são equipamentos que fornecem uma corrente secundária de reduzida magnitude que é proporcional a uma corrente primária de elevada magnitude. Para realizar tal tarefa, o TC deve ser inserido em série com o condutor, cuja corrente deseja-se medir.
Como o primário do TC está ligado a um condutor cuja diferença de potencial, em relação à malha de aterramento da subestação, pode chegar a algumas centenas de quilovolts, qual ação torna-se indispensável para essa manobra seja sem falhas de proteção?
Escolha uma:
Torna-se indispensável para que essa manobra seja segura o isolamento entre os enrolamentos primários e secundários envoltos no núcleo magnético do TC
Unidade 2
Seção 1
Devido a sua extrema importância, os transformadores de potência devem receber cuidados especiais para evitar ao máximo que uma falha operativa possa ocasionar graves problemas de suprimento de energia.
 
As falhas que podem acometer um transformador são divididas em:
 
I. Falhas Internas.
II. Falhas Externas.
III. Falhas Intermediárias.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I e II apenas
Como um ato automático, é comum notarmoscerta perturbação quando o fornecimento de eletricidade é interrompido. Isto ocorre por já estarmos habituados a constante presença de meios que nos permitam utilizar as vantagens desta forma de energia. Eletrodomésticos, máquinas industriais e lâmpadas elétricas são equipamentos tão necessários às sociedades atuais que muitos não conseguem nem imaginar sua vida sem eles. Por este motivo, se tornam necessários estudos que visem o desenvolvimento de proteções para as linhas de transmissão aplicados em seu percurso e ou em sua fonte, buscando evitar interrupções de fornecimento. No percurso entre a fonte geradora, seja ela hídrica, térmica, eólica, nuclear ou qualquer outra, a transmissão está sujeita a perturbações e anomalias de funcionamento que podem causar prejuízos à população.
 
As falhas que podem acometer um transformador são divididas em duas categorias: falhas internas e externas. Associe as colunas com as falhas que correspondem as falhas internas e externas.
 
	 I. Falhas Internas
 
 
II. Falhas Externas.  
	1. Contaminação do óleo;
	
	2. Descarga atmosférica;
	
	3. Deterioração do isolamento;
	
	4. Curto-circuito;
	
	5. Superaquecimento;
Assinale a alternativa que apresenta a correta associação:
Escolha uma:
I-(1, 3, 5) / II-(2, 4)
Transformadores de potência são extremamente exigidos durante seu funcionamento já que pelos seus terminais e bobinas há uma gigantesca transferência de energia e são capazes de transformar um nível de tensão em outro, sem que a quantidade total de energia seja alterada. Sendo assim, os trafos são produzidos com mecanismos de proteção embutidos em seu construtivo que além de salvaguardar o equipamento dão informações valiosas para supervisão e manutenção do mesmo.
 
Sobre as características dos trasformadores e suas proteções .
 
	(   )
	A principal característica do transformador de potência é alterar a magnitude do sinal de tensão, elevando-a ou abaixando-a de acordo com a necessidade, sem alterar a sua frequência.
	(   )
	Os esquemas de proteção dos transformadores variam de equipamento para equipamento, conforme o número de enrolamentos, disposição no sistema e esquema de proteção utilizado.
	(   )
	Para um fluxo de potência constante, a elevação da tensão é empregada para reduzir o fluxo de corrente nos condutores, e, por consequência, reduzir perdas elétricas por efeito Joule (perdas ohmicas).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Escolha uma:
V - V – V
A proteção dos sistemas elétricos de potência é uma área de extrema importância para a manutenção do fornecimento da energia elétrica aos consumidores e para a segurança dos equipamentos altamente dispendiosos que compõem o sistema elétrico. Essa área desenvolveu-se, e vem se desenvolvendo muito nos últimos anos, devido ao surgimento de novas tecnologias. O sistema de transmissão de energia representa o elo entre as usinas geradoras (hidroelétricas, termoelétricas ou nucleares) e as subestações, portanto, dentro de um ambiente competitivo, buscam maximizar a capacidade de transferência de energia minimizando os custos totais de transporte.
Sobre a transmissão de energia elétrica, quais são os principais equipamentos que compõem o sistema elétrico e devem ser protegidos?
Escolha uma:
Transformadores, linhas de transmissão (LTs), geradores e barramentos
A proteção de qualquer sistema elétrico é feita com o objetivo de aumentar a disponibilidade no suprimento de energia elétrica às cargas e, ainda mais importante, visando diminuir ou evitar risco de vida e danos materiais, sempre que ocorrer situações anormais durante a operação do mesmo. Por isto, este assunto sempre motivou estudos e pesquisas tanto no contexto acadêmico quanto no dia-a-dia da indústria e dos agentes do setor elétrico. Para que um sistema elétrico seja provido de proteção adequada, esta deve apresentar características importantes, tais como confiabilidade, seletividade e velocidade de atuação. Por confiabilidade devemos entender que a proteção deve permitir que o sistema elétrico funcione com segurança e corretamente, sob todas as circunstâncias. Por seletividade entendemos que o sistema de proteção deve apresentar as propriedades de reconhecimento e seleção das condições em que deve operar, a fim de evitar operações desnecessárias. O sistema de proteção deve também apresentar velocidade adequada que possibilite o desligamento do trecho ou equipamento defeituoso no menor tempo possível. Assim, para que a proteção do sistema elétrico se realize de forma apropriada, esquemas de proteção eficientes, confiáveis e rápidos devem ser especificados.
Transformadores de baixa capacidade geralmente são protegidos por fusíveis ou relés de sobrecorrente. Contudo, transformadores de maior capacidade (2,5 MVA ou mais) são geralmente protegidos por:
Escolha uma:
Relés diferenciais de corrente percentual
Com o crescimento da demanda por energia elétrica, o nível de solicitação das linhas de transmissão tem aumentado, o que tem resultado na ampliação constante das dimensões do Sistema Interligado Nacional. Nesta expansão, este Sistema de Potência vem assumindo configurações extremamente complexas em determinadas regiões, com diversas interligações para aumento da confiabilidade de atendimento aos consumidores e envolvendo, desta forma, áreas geográficas muito amplas.
 
Todo transformador de potência possui um sistema de isolamento elétrico formado por:
 
I. Um isolante líquido.
II. Um isolante sólido.
III. Um isolante magnético.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I e II apenas.
Seção 2
Uma linha de transmissão pode ser modelada pelo modelo "pi" utilizando resistor, indutor e capacitor, conforme mostra a figura a seguir.
 
Conhecer os parâmetros desse modelo é fundamental para o estudo de proteção. Considerando o modelo "pi" da linha de transmissão, avalie as afirmativas a seguir:
I. Quanto maior o comprimento da linha, maior o valor da resistência total.
II. Quanto maior o comprimento da linha, maior o valor da indutância total.
III. A reatância indutiva da linha de transmissão é obtida por jXL = jωL.
IV. A impedância série total da linha é representada por R + jXL.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
As afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
Os relés de distância respondem a fasores de tensão e corrente que fornecem uma impedância relativa ao comprimento da LT entre a posição de alocação do relé e o provável ponto onde ocorreu a falta. Na medida em que os sistemas de elétricos se tornam mais complexos e a corrente de falta varia com as mudanças na geração e na configuração do sistema, torna-se difícil a aplicação de relés de sobrecorrente para todas as contingências, contudo, a configuração do relé de distância tende a ser constante para uma ampla gama de variações do sistema.
 
Em essência, existem quatro tipos de relés de distância:
 
I. Admitância
II. Impedância
III. Reatância
IV. Quadrilaterais
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, II, III e IV
Quando uma falta ocorre no sistema elétrico a magnitude da corrente de curto-circuito é quase sempre maior que a magnitude da corrente de carga no instante anterior à falta em qualquer elemento do sistema, logo, um princípio simples e efetivo de proteção consiste em avaliar a magnitude da corrente como um indicador de falta.
O relé que utiliza esse princípio para operar é o relé de:
Escolha uma:
Sobrecorrente.
Na aceitação do sistema de proteção de novas linhas de transmissão a parametrização e comissionamento (processo de assegurar que os sistemas e componentes de uma instalação estejam projetados, instalados, testados, operados e mantidos de acordo com as necessidades e requisitos operacionais) são etapas importantes para garantir os níveis de disponibilidade exigidos pelo sistema elétrico. No comissionamento da proteção de uma linha de transmissão foi utilizado o diagrama de ajuste no plano R - X de acordo com a figura a seguir.
 
 
Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
I. A figura refere-se ao ajuste do relé de sobrecorrente.II. A figura mostra que o relé possui característica direcional.
III. A figura indica que o relé possui quatro zonas de atuação.
IV. Para qualquer valor entre os pontos A e B o relé opera de forma instantânea.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma
Apenas a afirmativa II está correta
Uma subestação de 230 kV alimenta uma carga por meio de uma linha de transmissão de 110 km de comprimento. Na proteção da linha é utilizado um relé de distância (relé 21) do tipo “mho” ou de admitância no qual a operação é baseada na forma circular tangente à origem do plano R-X conforme a figura a seguir.
 
   
 
Tomando como referência o texto e a figura, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas:
(   ) Para o relé de distância operar corretamente leituras de corrente (TC) e de tensão (TP) são necessárias.
(   ) A impedância total da linha é de 5 + j40 Ω. O ajuste do relé para 80% do comprimento da linha é de 4 + j32 Ω.
(   ) Para uma falha na linha, o relé mediu uma impedância de valor 2,5 + j20 Ω. Neste caso a falha ocorreu aproximadamente no quilômetro 55 da linha.
(   ) Para toda impedância estimada cujo valor é inferior ao ajustado no plano R - X, o relé não deve atuar.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
Escolha uma
V – V – V – F
A proteção direcional é aplicada em sistemas elétricos radiais que apresentam múltiplos geradores, contudo, existem sistemas elétricos mais complexos que não envolvem múltiplos geradores e são formados por LTs paralelas ou LTs com topologia em anel.
 
Fonte: elaborada pelo autor.
A imagem mostra o diagrama unifilar de duas LTs paralelas conectadas a um único gerador. Caso a proteção de sobrecorrente seja aplicada, se um curto-circuito ocorrer em qualquer uma das LTs, o que pode acontecer com a corrente de falta?
Escolha uma:
A corrente de falta flui tanto pela LT onde ocorreu a falta, assim como pela LT em que não há falta
Seção 3
O valor do ângulo de carga de um gerador síncrono (ângulo entre a tensão interna e a tensão externa da máquina) limite para manter o gerador estável é de 900. Logo, é importante medir a tensão interna e externa do gerador para acompanhar a magnitude e a defasagem angular entre os fasores. Um gerador síncrono trifásico opera com tensão interna de  e tensão externa de , valores de fase. 
Qual a diferença de ângulo (módulo) entre os fasores?
Escolha uma:
Um barramento de tensão nominal de 230 kV opera numa subestação rebaixadora construída próxima ao principal polo industrial de determinada cidade. O relé de subtensão do barramento de 230 kV foi ajustado para operar com 5% de subtensão. Qual o valor da tensão limiar de ajuste do relé?
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
218,5 kV.
A qualidade do produto energia elétrica é definida pela forma de onda da tensão de atendimento. Considerando o contexto, avalie as afirmativas a seguir:
I. Uma subtensão é definida como um decremento no valor de pico, e por consequência no valor eficaz, do sinal de tensão.
II. Uma sobretensão é definida como um incremento no valor de pico, e por consequência no valor eficaz, do sinal de tensão.
III. Um aumento na carga do sistema elétrico, sem um aumento proporcional na geração, reduz a frequência do sistema.
IV. Um gerador síncrono fora da velocidade síncrona pode operar em paralelo com o sistema elétrico.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
Apenas as afirmativas I, II e III estão corretas
A necessidade de medir o tempo se remete desde os primórdios da humanidade, porque o tempo é uma quantidade onipresente e independente. As grandezas elétricas de tensão e corrente são baseadas no tempo, então, desde que esse tempo seja determinado com precisão, uma correlação entre essas grandezas pode ser realizada harmoniosamente.
 
Tomando como referência a proteção usando Unidades de Medição Fasorial Sincronizada (PMUs), julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
(   ) Os fasores representam a condição de estado dinâmico, ou regime no tempo, de um sistema elétrico.
(   ) A aplicação da PMU no sistema elétrico possibilitou medir a defasagem modular, em tempo real, entre barramentos de subestações localizadas em pontos geográficos distantes.
(   ) Por meio da PMU é possível elaborar diversos esquemas de proteção com base na magnitude-ângulo de fase-tempo.
(   ) Um pulso de clock denominado PPS (Pulse Per Second), fornecido pelo sistema GPS, sincroniza todas as PMUs do sistema.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
Escolha uma:
F – F – V – V
Em um sistema elétrico de potência submetido a grandes perturbações, tais como perda de grandes unidades geradoras ou linhas de transmissão e curto-circuito, são necessárias ações para que os geradores do sistema se mantenham em sincronismo.
Sobre a proteção de geradores contra perda de sincronismo, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
A proteção para perda de sincronismo baseia-se na discriminação entre os fenômenos estáveis e instáveis.
No projeto de uma nova usina hidrelétrica o sistema de proteção das unidades geradoras foi desenvolvido de acordo com a figura a seguir. Durante a montagem da máquina ocorreu uma dúvida na equipe de montadores. Um dos técnicos afirmou que o gerador possui proteção de sobrecorrente instantânea e outro discordou enfaticamente dessa afirmação.
 
Assim, analise as asserções a seguir realizadas pelo técnico que afirmou ter proteção de sobrecorrente instantânea:
 
I. O gerador possui proteção de sobrecorrente instantânea.
 
PORQUE
 
II. O número 52 se refere exatamente a essa proteção.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
As asserções I e II são proposições falsas
Os sistemas de proteção de barramentos baseiam-se nas Leis de Kirchhoff, onde segundo a lei dos nós, o somatório de todas as correntes que entram é igual ao somatórios de todas as correntes que saem. Se esta Lei não se verificar é sinal que existe um defeito dentro da zona de proteção do barramento.
É uma característica da proteção de barramentos:
Escolha uma:
apresentar alta confiabilidade
Os defeitos em barramentos de subestação são raros, logo os relés que asseguram a sua proteção poderão ficar muito tempo sem atuar, motivo que torna relevante a manutenção do relé de modo que sejam assegurados os seus padrões de funcionamento.
 
Com base na proteção de barramentos de subestação, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
I. Proteções digitais modernas estão substituindo cada vez mais as proteções eletromecânicas nos novos projetos em sistemas elétricos de potência.
 
PORQUE
 
II. As proteções digitais possuem maior confiabilidade e não precisam de manutenção.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
A figura a seguir apresenta um sistema de transmissão radial formado por três linhas de transmissão: linha AB, linha BC e linha CD. A usina está conectada na barra A e a carga na barra D. Na proteção da linha AB foram instalados relés de distância (relé 21) com os ajustes das zonas de atuação indicados na figura. Na proteção da linha BC foram instalados relés de sobrecorrente. Na proteção da linha CD foram instalados relés direcionais. Durante a fase de ajustes dos relés de sobrecorrente da linha BC, um parâmetro foi colocado com um valor errado. Devido ao fato, na ocorrência da falta no ponto mostrado na figura a proteção da linha BC não operou.
 
Assinale a alternativa que apresenta corretamente os eventos que ocorreram devido à não atuação da proteção da linha BC.
Escolha uma:
A proteção da linha AB atuará por meio da zona 2.
O sistema de produção e transmissão de energia elétrica do Brasil é um sistema hidro-termo-eólico de grande porte, com predominância de usinas hidrelétricas e com múltiplos proprietários. O Sistema Interligado Nacional (SIN) propicia a transferência de energia entre subsistemas, permite a obtenção de ganhos sinérgicos e explora a diversidade entre os regimes hidrológicos das bacias. Para garantir acorreta operação das linhas de transmissão do SIN o sistema de proteção precisa ser seletivo e coordenado para manter a área afetada pela falha do sistema a menor possível, maximizando o tempo de continuidade do serviço.
 
Com base na coordenação e seletividade do sistema de proteção de linhas de transmissão, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
I. Após os cálculos de coordenação e seletividade o sistema de proteção será capaz de isolar a parte defeituosa, visando manter a maior continuidade de serviço possível.
 
PORQUE
 
II. Faz o isolamento no maior tempo possível e coordena os dispositivos de proteção de forma que o(s) equipamento(s) de interrupção mais próximo(s) do ponto de defeito seja(m) o(s) primeiro(s) a operar(em), visando o mínimo de danos à instalação, distinguindo entre sobrecorrentes provenientes de falhas e aquelas inerentes aos equipamentos.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa
O barramento é um elemento crítico para qualquer subestação de energia, pois é um ponto de convergência (nó) para vários circuitos elétricos, tais como: linhas de transmissão, geradores, cargas e transformadores. A figura a seguir ilustra o barramento de uma subestação.
Considerando a proteção de barramentos e a figura, avalie as afirmativas a seguir:
I. A figura mostra um barramento tipo barra simples.
II. Em operação normal, as correntes que entram no barramento são iguais as correntes que saem.
III. A figura indica a utilização de proteção contra perda de sincronismo.
IV. Quando a proteção da barra A atuar, todos os disjuntores da figura serão abertos.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
Apenas a afirmativa II está correta
Unidade 3
Seção 1
A figura a seguir apresenta um dos dispositivos de proteção contra sobrecorrente mais utilizado nas redes de distribuição de energia elétrica primárias.
 
Figura: Dispositivo de proteção.
O dispositivo recebe o nome de
Escolha uma:
Chave fusível.
Visando manter a qualidade na prestação do serviço público de distribuição de energia elétrica, a ANEEL exige que as concessionárias mantenham um padrão de continuidade e, para tal, edita limites para os indicadores coletivos de continuidade. Os indicadores são apurados pelas distribuidoras e enviados periodicamente para a ANEEL para verificação da continuidade do serviço prestado, representando, o tempo e o número de vezes que uma unidade consumidora ficou sem energia elétrica para o período considerado.
Assinale a alternativa que apresenta os indicadores coletivos de continuidade:
Escolha uma:
DEC (Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora) e FEC (Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora).
Nas redes de distribuição de energia elétrica primárias, entre 75% e 90% das faltas são de natureza temporária e duram, no máximo, alguns ciclos ou segundos. Um dispositivo que tenha característica de abertura/fechamento, impedindo que o circuito de distribuição fique fora de serviço por faltas temporárias é importante no projeto da proteção da rede.
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir: 
I. O religador automático possui característica de abertura/fechamento.
II. O religador automático interrompe a corrente de curto-circuito.
III. Após operação, o religador automático deve ser rearmado manualmente.
IV. O religador automático aumenta a disponibilidade da rede de distribuição.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, II e IV, apenas.
A figura a seguir mostra um conjunto típico de curvas tempo versus corrente para religadores.
 
Tomando como referência a figura, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas:
 
(   ) Para todas as curvas da figura, quanto maior a corrente menor o tempo de operação do religador.
(   ) Para um mesmo valor de corrente, o ajuste por meio da curva A é o de atuação mais rápida.
(   ) Para uma corrente com valor próximo ao zero o religador não atua.
(   ) A curva B é um ajuste intermediário entre as curvas A e C.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
V – V – V – V
As redes de distribuição primárias subterrâneas têm grande aplicabilidade em áreas com elevada densidade de carga como, por exemplo, na região central de grandes cidades. Essas redes apresentam alta confiabilidade, contudo, restrições relativas aos custos de implantação e manutenção impõem dificuldades para seu uso massivo.
A finalidade da chave responsável pela proteção denominada Network Protector utilizada em redes de distribuição primárias subterrâneas é
Escolha uma:
Detectar a reversão do fluxo das correntes de falta na rede
Um ramal aéreo da rede de distribuição de energia elétrica de determinada concessionária alimenta um cliente especial que devido às características de suas cargas necessita ser atendido com alto padrão de disponibilidade.
Assinale o dispositivo de proteção que deve ser aplicado no ramal:
Escolha uma:
Religador.
Seção 2
Os relés de sobrecorrente aplicados em redes de distribuição de energia elétrica são inerentemente não seletivos, visto que, eles podem detectar condições de sobrecorrente não apenas na seção do alimentador sob sua responsabilidade, mas também em seções adjacentes.
 
Com relação à seletividade dos relés de sobrecorrente analise o excerto a seguir, completando suas lacunas.
Deve-se ressaltar que relés ____________ de sobrecorrente, que se diferem dos relés ____________ de sobrecorrente pelo fato de levarem em consideração a ____________ da corrente de falta, também podem ser empregados nas redes de distribuição para melhorar a ____________ dos esquemas de proteção. 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas
Escolha uma:
direcionais / clássicos / direção / seletividade
Quando tratamos da proteção das redes de distribuição de energia elétrica primárias, devido à sua topologia, os relés digitais de sobrecorrente têm predominância nos esquemas de proteção.
O relé de sobrecorrente é projetado para operar quando
Escolha uma:
a magnitude da corrente de falta, que flui por um alimentador ou ramal, atinge um valor superior à corrente de sensibilização do relé.
As concessionárias de distribuição de energia elétrica possuem metas anuais de disponibilidade que devem ser cumpridas para evitar o pagamento de multas durante as fiscalizações periódicas da qualidade do serviço prestado. Para manter a qualidade são realizados investimentos na proteção da rede.
Assinale a alternativa na qual o relé atua de modo automático para que o disjuntor seja religado:
Escolha uma
Relé de religamento.
Um ramal radial de um sistema de distribuição de energia elétrica em 13,8 kV possui uma impedância total de 10,0 + j2,0 Ω por fase. Para faltas francas (com impedância de falta igual a zero) são utilizados relés digitais de sobrecorrente de tempo inverso na proteção.
Tomando como referência o relé utilizado e a ocorrência de uma falta na metade do ramal, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
(   ) O tipo de relé utilizado atua para faltas com alta impedância de curto-circuito.
(   ) O valor da corrente de falta é maior que 1.500 A.
(   ) Quanto maior a corrente, menor o tempo de operação da proteção.
(   ) Se a corrente limiar ajustada no relé for de 1890 A ele atuará durante a ocorrência da falta.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
F – V – V – F.
Um relé de sobrecorrente é ajustado com uma determinada corrente de limiar. A alavanca de tempo (AT) utilizada é de 1,0 s. Para uma corrente de curto-circuito de 1380 A o relé opera em 0,1 s. A equação de tempo de operação para o relé é (1 x AT) / Icc-normalizado. Qual a corrente de limiar ajustada no relé?
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
138 A.
No ajuste da corrente de limiar (corrente mínima de excitação do relé) em relés de sobrecorrente utilizados nas redes de distribuição de energia elétrica nuncaseu valor pode ser inferior à corrente máxima de carregamento do alimentador ou ramal.
Caso essa condição não seja obedecida, o relé pode
Escolha uma:
Atuar indevidamente, podendo comprometer o suprimento de energia a blocos de consumidores
Seção 3
A operação correta dos dispositivos de proteção usados nas redes primárias é um fator de vital importância para as concessionárias de distribuição de energia elétrica, haja vista que em uma condição de falta um erro de interpretação nos dispositivos de proteção sobre quem e a que momento cada um deve atuar afeta os indicadores de qualidade do serviço prestado.
Assinale a alternativa que apresenta o conceito de coordenação da proteção:
Escolha uma:
Consiste na definição de prioridades de atuação das proteções
Falhas elétricas são inevitáveis nas instalações prediais, industriais e residenciais. Elas podem ter várias origens e podem também causar consequências de diversos níveis. Desta forma, a concepção ou a instalação de sistemas de proteção que minimizem a amplitude e o tempo de parada, causados por uma falha, é mandatória nos projetos de engenharia.
 
Tomando como referência o processo de coordenação de proteção, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas:
 
(   ) Os estudos de coordenação da proteção ajudam a aumentar a disponibilidade da rede.
(   ) A redução dos prejuízos operacionais pode ser obtida pelo uso de estudos de coordenação da proteção.
(   ) Os estudos de coordenação da proteção permitem a redução dos danos financeiros causados por uma falha elétrica.
(   ) Se quando há a falha, apenas um dispositivo de proteção atua, sendo este o mais próximo da falha, dizemos que há coordenação entre os dispositivos de proteção.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
V – V – V – V.
Um dos grandes problemas nas redes de distribuição de energia elétrica é a interrupção desnecessária de fornecimento de energia devido à atuação incorreta de algum dispositivo de proteção.
 
Com relação ao processo de coordenação da proteção, analise a sentença a seguir, completando suas lacunas:
 
Faltas temporárias podem se tornar faltas permanentes pela atuação ______ dos equipamentos ou a má ______ dos dispositivos de proteção, assim, é importante que o sistema de proteção esteja perfeitamente ______ para que atue de forma rápida e eficaz na ocorrência de faltas nas suas ______ de monitoramento.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Escolha uma:
indevida / coordenação / coordenado / zonas.
A coordenação entre o relé e o religador é assegurada quando o relé não opera o disjuntor do ramal de distribuição de energia elétrica enquanto o religador executar a sua sequência de operação. A figura-1 a seguir mostra o diagrama unifilar deste tipo de coordenação. O emprego desses dois dispositivos faz alusão ao conceito da proteção de retaguarda.
 
Figura-1 Diagrama unifilar: ramal de distribuição
Fonte: Frazão R. J.A (2018).
Assinale a alternativa que apresenta o conceito de proteção de retaguarda mostrado na figura.
Escolha uma
É uma sobreposição entre as zonas de proteção dos dispositivos.
A confiabilidade e a regularidade no abastecimento de energia elétrica estão relacionadas com a localização dos dispositivos de manobras e proteção da rede, que quando alocados e coordenados da forma correta, minimizam a quantidade de usuários atingidos ou a energia não suprida devido às faltas que ocorrem nos sistemas de distribuição de energia elétrica.
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Os critérios para determinar a coordenação religador x elo fusível dependem da posição relativa desses dispositivos, ou seja, se o elo está a montante e o religador a jusante ou vice-versa.
II. Quando o elo fusível se encontra a montante do religador, o elo fusível deve suportar todas as operações rápidas e lentas de religamentos executadas pelo religador na tentativa de mitigar faltas transitórias.
III. A ocorrência de um curto-circuito permanente exige que o religador dê tempo suficiente ao elo fusível para que este possa fundir.
IV. Quando o elo fusível se encontra a jusante do religador, para todos os valores da corrente de falta que fluem pelo elo fusível, o tempo mínimo de fusão do elo deve ser superior ao tempo de atuação do religador na curva rápida.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, II, III e IV.
A coordenação entre elos fusíveis também pode ser obtida através do uso de tabelas simplificadas. Dessa forma, a análise da coordenação se torna simples e direta, apesar de ser menos precisa, pois, menos dados são considerados. Com base nos dados fornecidos na tabela-1 a seguir, determine o elo fusível que pode ser empregado na coordenação com o elo fusível de 65K se a corrente máxima de falta for 1700 A.
 
Tabela-1 Elo fusível
Fonte: Sampaio, 2019.
Assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
30K.
Na coordenação elo fusível e elo fusível, dois elos estão em série onde o primeiro é denominado protegido e o segundo, protetor. Quando correntes de falta se originam na zona de proteção do elo protetor, este deve atuar em um curto intervalo de tempo para evitar o rompimento, ou danificação permanente, do elo protegido.
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Para o mesmo nível de corrente, o tempo total para mitigação da falta despendido pelo elo protetor não pode exceder 175% do tempo mínimo de fusão do elo protegido.
II. O fator de redução visa compensar os efeitos provocados ao elo protegido por excessivas correntes de carregamento, pela temperatura ambiente ou mesmo pela fadiga do seu filamento.
III. A coordenação elo fusível e elo fusível pode ser obtida por meio de suas curvas caraterísticas de tempo x corrente.
IV. A coordenação entre elos fusíveis pode ser obtida por meio do uso de tabelas, se tornando mais simples e mais precisa.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
II e III, apenas
Um ramal da rede de distribuição de energia elétrica com tensão de linha de 13,8 kV possui uma impedância total de 3,0 + j1,0 Ω. No final do ramal ocorre um curto com uma impedância de falta de 4 kΩ. Calcular o valor aproximado do módulo da corrente no ramal durante a falta.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
2,0 A
Em um determinado ramal de distribuição de energia elétrica, para um valor de corrente de curto-circuito de 1.450 A, o tempo mínimo de fusão do elo fusível protegido é 0,48 s. Determine o tempo de mitigação da falta despendido pelo elo protetor para que o critério de coordenação seja assegurado.
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
0,36 s
Um relé de sobrecorrente digital é instalado no ramal de saída de uma subestação de 13,8 kV. A estimativa da corrente de falta no alimentador é de 1.000 A. O relé foi ajustado com uma corrente de limiar de 250 A e alavanca de tempo (AT) com 0,25 s. O relé possui uma curva de tempo muito inversa definida por (18 x AT) / (Icc_normalizado - 1).  
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
I.   O relé utilizado é para falta com alta impedância de curto-circuito.
II.  O valor de Icc_normalizado é maior que 3,5.
III. O valor do tempo de operação do relé na condição de falta é menor que 2,0 s.
IV. Com a curva de tempo utilizada o relé torna-se seletivo para o tipo de falta.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
II e III apenas
Concessionárias de distribuição de energia elétrica investem em equipamentos para reduzir o tempo que o consumidor fica sem alimentação. Construir a rede utilizando religadores e seccionalizadores é uma das estratégias para aumentar a qualidade do serviço prestado.
Com base na coordenação entre religador e seccionalizador, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
I. Na coordenação religador e seccionalizador, o critério de coordenação baseia-se no número de operações efetuadas pelo religador.
PORQUEII. A atuação do religador baseia-se na combinação de operações rápidas e lentas, nessas condições o seccionalizador deve ser ajustado com uma operação a mais que a do religador.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
A asserção I é uma proposição verdadeira e a II, falsa
Unidade 4
No plano complexo o fasor pode ser representado por um número complexo, que possui uma parte real e uma parte imaginária. Podemos também representá-lo por meio de seu módulo (tamanho do fasor) e seu ângulo (fase do fasor).
O resultado da equação (6 + j8) * (10∠800 ÷ 2∠400) é aproximadamente
Escolha uma:
-2,7 + j49,9
O teorema de Thévenin afirma que qualquer circuito linear bilateral de dois terminais (bipolo) pode ser substituído por um circuito equivalente formado por uma fonte de tensão em série com uma impedância. A figura-1 a seguir mostra um circuito com uma fonte de tensão e três resistores.
 
Figura-1
Fonte: Frazão, R. J. A. (2018)
Assinale a alternativa correta que apresenta a resistência equivalente de Thévenin (RTh) vista dos terminais a e b.
Escolha uma
A resolução de circuitos de corrente alternada no domínio do tempo gera equações diferenciais de solução trabalhosa. A análise destes circuitos por meio do uso de fasores e impedância proporciona uma maneira simplificada de resolvê-los.
Assinale a alternativa correta em relação ao conceito de fasores.
Escolha uma:
São vetores que giram em uma determinada velocidade angular em um círculo trigonométrico
Normalmente, o cálculo de curto-circuito trifásico (falta simétrica) é usado no ajuste dos relés digitais, pois, sob certas circunstâncias, obtêm-se valores menores para as correntes de falta. A figura a seguir apresenta o diagrama unifilar de um sistema trifásico de 13,8 kV, 60 Hz e potência base de 500 kVA. Os valores das impedâncias são: Z1 = 0,5 + j Ω, Z2 = 2 + j4 Ω, Z3 = 2 + j4 Ω e Z4 3 + j4 Ω. No final do circuito ocorre um curto-circuito trifásico.
 
 
Tomando como referência as informações, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
 
(   ) A impedância equivalente vista do ponto de falta é 4,5 + j7 Ω.
(   ) A corrente base é maior que 16 A.
(   ) O módulo da corrente do curto-circuito trifásico é menor que 1.100 A.
(   ) O módulo da corrente do curto-circuito trifásico em pu é 45,8.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
V – V – V – V.
A análise de curtos-circuitos representa vital importância para a proteção de sistemas elétricos, tendo em vista que os cálculos de redes em curto são fundamentais no dimensionamento e ajuste dos diversos componentes de proteção. A magnitude da corrente de curto-circuito trifásico é obtida através da aplicação do teorema de Thévenin assumindo como tensão equivalente a própria tensão de fase do circuito antes da falta.
Assinale a alternativa correta em relação à potência de curto-circuito trifásico.
Escolha uma:
Em pu, a potência trifásica de curto-circuito é numericamente igual à corrente de curto-circuito
Por meio de medições realizadas com um analisador de energia elétrica foi identificado que as tensões que alimentam um determinado cliente estão com os seguintes valores: VA = 127∠00, VB = 110∠-1200 e VC = 110∠1200.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
I. A alimentação do cliente está equilibrada e simétrica.
II. A alimentação do cliente tem sequência de fase direta (ABC).
III. A componente de sequência positiva da alimentação do cliente é diferente de zero.
IV. A componente de sequência zero da alimentação do cliente é zero.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
II e III, apenas.
Uma empresa comprou um grupo gerador diesel para utilizar com gerador de emergência em caso de falta de alimentação pela rede de distribuição de energia elétrica. Na placa do gerador constam as informações nominais: trifásico, 380/220 V, 60 Hz, 45 kVA, fator de potência 0,95 e impedância percentual de 6%.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. O valor da impedância percentual do gerador é 0,06 pu.
II. A corrente base é menor que 55 A.
III. A impedância base é maior que 6,0 Ω.
IV. O valor da impedância do gerador é aproximadamente 0,19 Ω.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I e IV, apenas.
O circuito da figura-1 a seguir representa o diagrama unifilar de uma rede trifásica de 13,8 kV que possui uma impedância total de linha (Z1) de 2,0 + j1,0 Ω. No final da linha ocorre um curto-circuito trifásico franco, ou seja, o valor de ZL é igual a zero. 
 
Figura-1 | Diagrama unifilar
 
Fonte: Frazão, R. J. A. (2018)
Assinale a alternativa que apresenta aproximadamente o valor de corrente no momento do curto-circuito.
Escolha uma
3.563 A.
O sistema elétrico de potência está sujeito aos mais variados tipos de falhas. Dependendo do tipo de curto-circuito as consequências para o sistema elétrico podem ser severas causando interrupção no fornecimento de energia elétrica. A figura-1 a seguir mostra dois tipos de curtos-circuitos trifásicos. Curto-circuito simétrico ou equilibrado é aquele que solicita igualmente as três fases do sistema.
 
Figura-1 | Tipos de curto-circuito
Fonte: Frazão, R. J. A. (2018)
Assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
O curto-circuito trifásico franco e o curto-circuito trifásico envolvendo a terra são simétricos.
A corrente que circula em um gerador síncrono imediatamente após a ocorrência de uma falta, a que o circula após alguns poucos ciclos, e a que persiste, ou de regime permanente, diferem entre si por causa do efeito da corrente de armadura no fluxo que gera a tensão na máquina. A corrente varia de maneira relativamente lenta desde seu valor inicial até o valor em regime permanente.
 
Com base na teoria de correntes de curto-circuito e reatância de máquinas síncronas, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas:
 
I. A corrente subtransitória está associada com o valor instantâneo da componente alternada da corrente imediatamente após a ocorrência da falta.
 
PORQUE
 
II. A reatância subtransitória obtida a partir dessa corrente é usualmente utilizada no cálculo do curto-circuito trifásico.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
A asserção I é uma proposição falsa e a II, verdadeira.
Em um sistema elétrico trifásico a tensão na barra Y antes da ocorrência de uma falta trifásica é igual a 230 kV. A potência do sistema é de 100 MVA. A impedância equivalente de Thévenin, em sequência positiva, vista do ponto da falta é de j52,9 Ω.
Assinale a alternativa correta que representa a impedância base do sistema.
Escolha uma:
529Ω
Um gerador e um motor síncrono trifásicos têm valores nominais de 25MVA, 15kV e ambos possuem reatâncias subtransitórias de j3,6 Ω. A reatância da linha que os conecta é de j9,0 Ω. O motor está operando com tensão nominal quando ocorre uma falta trifásica entre seus terminais.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. A impedância base do sistema é de 9,0Ω.
II. A corrente base do sistema é de menor que 900A.
III. O valor da reatância do gerador em pu é 40%.
IV. A corrente de curto-circuito trifásica é menor que 600A.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, III e IV, apenas
No cálculo de faltas trifásicas (simétricas), a análise pode ser realizada através do teorema de Thévenin, levando-se em conta o circuito em sequência positiva dos elementos da rede. Contudo, quando faltas assimétricas ocorrem (fase-terra, fase-fase ou fase-fase-terra), os três circuitos em sequência (positiva, negativa e zero) devem ser considerados.
O estudo de faltas assimétricas é de suma importância no âmbito da proteção dos sistemas elétricos, pois
Escolha uma:
é muito comum a ocorrência dessas faltas
Nos sistemas elétricos de potência, a maioria das faltas que ocorrem são assimétricas. Essas faltas são caracterizadas pelo contato elétrico entre um dos condutores e a terra, entre dois dos condutores ou entre doisdos condutores e a terra.
Assinale a alternativa correta sobre faltas assimétricas.
Escolha uma:
Provocam a circulação de correntes desequilibradas no sistema.
É necessário determinar e analisar os modelos de circuitos em sequência positiva, negativa e zero de geradores, transformadores, linhas de transmissão e cargas para que o cálculo da corrente de falta desequilibrada possa ser realizado.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Uma falta simétrica pode apresentar sequência zero.
II. Um curto fase-fase solicita igualmente a corrente nas duas fases, logo é equilibrado.
III. Uma falta assimétrica é desequilibrada.
IV. Um curto-circuito assimétrico pode apresentar sequência positiva.
É correto o que se afirma em:
Escolha uma:
III e IV, apenas
A corrente de falta originada por um curto-circuito fase-fase-terra nos terminais de um gerador pode ser calculada por meio da conexão paralela dos três circuitos em sequência (positiva, negativa e zero) do gerador. Um gerador síncrono trifásico, sequência de fases direta, de 15 kV está conectado em série com um ramal de distribuição. A potência base do sistema é de 10 MVA. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do gerador são iguais a j0,15 pu, j0,25 pu e j0,20 pu, respectivamente. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do ramal de distribuição são todas iguais a j0,85 pu. No final do ramal operando em vazio ocorre um curto-circuito bifásico para terra envolvendo as fases B e C.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. A corrente no neutro do circuito durante a falta é diferente de zero.
II. O módulo de tensão na sequência zero durante a falta é menor que 0,60 pu.
III. As tensões nas fases B e C durante a falta são iguais a zero.
IV. O módulo da corrente para a componente de sequência negativa é maior que 800 A.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma:
I, II e III, apenas
A corrente de falta originada por um curto-circuito fase-terra nos terminais de um gerador pode ser calculada por meio da conexão série dos circuitos em sequência positiva, negativa e zero do gerador. Um gerador síncrono trifásico de 15 kV está conectado em série com um ramal de distribuição. A potência base do sistema é de 10 MVA. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do gerador são iguais a j0,15 pu, j0,25 pu e j0,20 pu, respectivamente. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do ramal de distribuição são todas iguais a j0,85 pu.
Assinale a alternativa correta para o valor aproximado da corrente para um curto-circuito monofásico no final do ramal de distribuição operando em vazio.
Escolha uma:
367A.
A corrente de falta originada por um curto-circuito fase-fase nos terminais de um gerador pode ser calculada por meio da conexão paralelo dos três circuitos em sequência (positiva, negativa e zero) do gerador. Um gerador síncrono trifásico, sequência de fases direta, de 15 kV está conectado em série com um ramal de distribuição. A potência base do sistema é de 10 MVA. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do gerador são iguais a j0,15 pu, j0,25 pu e j0,20 pu, respectivamente. As reatâncias de sequência positiva, negativa e zero do ramal de distribuição são todas iguais a j0,85 pu. No final do ramal em vazio ocorre um curto-circuito bifásico envolvendo as fases B e C.
Tomando como referência as informações, julgue as afirmativas a seguir em (V) Verdadeiras ou (F) Falsas.
(   ) A fase A do sistema contribui com o maior valor de corrente para a falta.
(   ) O módulo da corrente de curto-circuito na fase B é maior que 1,00 pu.
(   ) O módulo da corrente de curto-circuito na fase C é menor que 400 A.
(   ) O valor da corrente para a componente de sequência zero é 0 A.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.
Escolha uma:
F – F – V – V.
Um gerador síncrono trifásico 13,8 kV, 60 Hz e 75 MVA opera em vazio quando ocorre um curto-circuito monofásico no terminal de saída da fase B. De acordo com os dados de placa do gerador os valores das impedâncias de sequência positiva, negativa e zero em pu são respectivamente 20%, 33% e 14%.
Assinale a alternativa correta para o valor aproximado da corrente de curto-circuito em pu.
Escolha uma:
4,48 pu
Um curto-circuito bifásico envolvendo o terra é caracterizado pelo contato elétrico entre dois dos condutores e a terra (falta fase-fase-terra). Como qualquer falta assimétrica provoca a circulação de correntes desequilibradas no sistema. A figura-1 a seguir mostra a ligação dos circuitos em sequência para uma falta fase-fase-terra envolvendo as fases B e C.
 
Figura-1 | Ligação Cicruito
Fonte: Frazão, R. J. A. (2018)
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
I. As correntes de sequência zero, positiva e negativa são iguais na falta.
II. Os circuitos de sequência estão ligados em paralelo.
III. As tensões de sequência positiva, negativa e zero são iguais na falta.
IV. A corrente de curto-circuito na fase A é diferente de zero.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma
II e III, apenas.
A figura a seguir mostra um trecho de um sistema elétrico de potência. A potência base do sistema é de 150 MVA. As reatâncias estão indicadas ao lado dos equipamentos. A frequência do sistema é 60 Hz. As barras estão identificadas de 1 a 5.
 
Considerando as informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir:
 
I. A tensão base na barra 2 é de 13,8 kV.
II. A corrente base na barra 4 é menor que 1.500 A.
III. A corrente de curto-circuito trifásico na barra 1 é maior que 47 kA.
IV. A reatância equivalente de Thévenin para curto-circuito trifásico na barra 3 é menor que j0,15 pu.
Considerando o contexto apresentado, é correto o que se afirma em:
Escolha uma
II e III, apenas.
A probabilidade da ocorrência de curto-circuito simétrico em sistemas elétricos de potência é baixa, porém dependendo do ponto no sistema as consequências são severas. É importante realizar estudos de curto-circuito para determinar as especificações dos dispositivos de proteção, em especial disjuntores.
Assinale a alternativa correta em relação ao dimensionamento de disjuntores.
Escolha uma:
O disjuntor pode ser dimensionado com base na sua margem de segurança
O método das componentes simétricas é a ferramenta matemática básica no cálculo de faltas assimétricas que acometem, em especial, geradores. A corrente de falta originada por um curto-circuito fase-terra nos terminais de um gerador pode ser calculada por meio da conexão série dos circuitos em sequência positiva, negativa e zero.
 
Com base no cálculo da corrente de curto-circuito monofásico avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.
 
I. O curto-circuito monofásico é desequilibrado por natureza, independente de envolver a terra ou não:
 
PORQUE
 
II. Todo curto-circuito assimétrico é desequilibrado, mas nem todo curto-circuito desequilibrado é assimétrico.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
As asserções I e II são proposições falsas.