ET77J_S21_2017 2_Exercicio_11_R01 (3)

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Ministério da Educação 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
Campus Curitiba 
 
 
Exercício de Fixação 11 – Cálculo do curto-circuito trifásico Ano/Semestre 2019/2 
 
 
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR 
Código Nome Turma 
ET77J SISTEMAS DE POTÊNCIA 1 S21 
 
 
Exercício 01 – O sistema de potência da Figura 1 contém dois geradores operando em paralelo 
conectados a uma barra de 30kV. O primeiro gerador possui 100MVA, 30kV e reatância 
subtransitória de 20%, solidamente aterrado, enquanto o segundo gerador possui 50MVA, 
30kV e reatância subtransitória de 15%, solidamente aterrado. Uma linha de transmissão é 
conectada à barra de 30kV através do disjuntor C, o qual é capaz de interromper uma potência 
de curto-circuito simétrico igual a 1250MVA. A barra de 30kV será conectada ao restante da 
rede elétrica através de um transformador de 500MVA, 400/30 kV, com reatância de dispersão 
igual a 20%. Para garantir que a capacidade de interrupção do disjuntor C não seja superada 
determine o valor em ohms da reatância do reator limitador de corrente X. Considere Sb= 
100MVA, Vb=30kV e que o curto-circuito caracterizado é franco. (X= 1,8 Ω) 
 
 
Figura 1 - Sistema elétrico de potência para resolução do Exercício 01. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercício 02 – Considere o sistema da Figura 2, no qual as linhas de transmissão apresentam 
reatância de 0,327 ohm/km. Desprezando a corrente de carga antes da falta, admitindo tensão 
nominal no instante em que ocorre o defeito, considerando SBase=1000MVA e Vbase=13,8kV no 
gerador G1, determine: 
a) A corrente de curto-circuito trifásico, considerando uma reatância de falta igual a 5 
ohms, no ponto F, localizado na linha 2, a 30 km da barra 2; (𝑰𝑰𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄𝒄 = −𝟓𝟓,𝟓𝟓𝟓𝟓 𝒑𝒑.𝒖𝒖/6,418kA) 
b) A corrente que flui do gerador G1, ligado à barra 1, em consequência do curto-circuito 
citado no item a). (5,562 kA) 
 
Figura 2 – Sistema de potência para solução do Exercício 02. 
 
 
 
Exercício 03 - Uma indústria siderúrgica é alimentada em 69𝑘𝑘𝑘𝑘, de acordo com o diagrama 
unifilar da Figura 3. 
 
Figura 3 - Sistema de potência para solução do Exercício 03. 
 
 
SF
Linha de Transmissão LT
69kV
Potência de 
Curto-circuito
1500MVA
M
Trafo T
69/12 kV
Motor M
15MVA
12kV
#1 #2
#3
Disjuntor
Falha
F
Sistema Fornecedor
Indústria
3 
 
 
Tabela 1: Reatâncias (p.u.) na base comum de 150 MVA. 
Reatâncias (p.u.) LT T M (subtransitória) 
Sequência Positiva 0,12 0,75 2,0 
Sequência Zero 0,27 0,75 1,0 
 
Determine, em Ampères, as correntes de curto-circuito por fase, no lado de 12𝑘𝑘𝑘𝑘, 
considerando que uma falha F ocorre junto ao disjuntor da Barra #3, quando a falha F é um 
curto-circuito trifásico. A tensão pré-falha na Barra #3 é igual a 1,0 pu. Empregue a base de 
potência 150𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀. (1, 54 p.u./11,11 kA) 
 
Exercício 04 - O gerador síncrono da Figura 4 está operando com potência nominal 𝑀𝑀𝑘𝑘𝑀𝑀, 𝑓𝑓𝑓𝑓 =
0,95 atrasado e 5% acima da tensão nominal, quando um curto-circuito simétrico ocorre na 
barra #1. Calcule os valores em 𝑓𝑓𝑝𝑝 e em ampères (a) a corrente de defeito subtransitória; (b) 
as contribuições de corrente subtransitória do motor e do gerador, negligenciando as 
correntes de pré-falta. (a)9,079 p.u.; b)Ig1=7.0 p.u./im1=2,079 p.u.) 
 
 
Figura 4 – Diagrama unifilar para resolução do Exercício 04.