AOL 4 Sistemas Elétricos (Componentes) Uninassau Ser Educacional 2022

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AOL 4 Sistemas Elétricos (Componentes) Uninassau – Ser Educacional 2022 
 
Se eu te ajudar: dá uma curtida ou salva! 
Nota final Enviado em: 15/09/22 16:49 (BRT) 
10/10 
Conteúdo do exercício 
Conteúdo do exercício 
1. Pergunta 1 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
Quando a análise se refere a toda a rede, em vez de componentes individuais, surge uma representação mais 
compacta do que o modelo equivalente, podemos utilizar as matrizes de barra ou nós, as quais são obtidas através da 
seguinte metodologia: os elementos da diagonal de Y são obtidos pela adição de todas as admitâncias conectadas à 
respectiva barra enquanto os termos fora da diagonal são simplesmente as admitâncias negativas que interconectam 
as barras envolvidas. 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 79 e 80. (Adaptado). 
 
Considere o sistema de três barras mostrado na figura 01, na qual a barra 1 é a barra de folga ( = 0º), a barra 2 é uma 
barra PQ e a barra 3 é uma barra PC. 
 
Figura 01: Sistema de três barras. 
 
Os dados correspondentes a esse sistema, representados em uma base de 100 MVA, são listados na tabela 01 abaixo 
(as admitâncias são consideradas desprezíveis). 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre a matriz impedância de barra, analise as asserções a 
seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. É possível construir a matriz admitância do sistema apresentado. 
 
Porque: 
II. A matriz admitância é dada pelo inverso da matriz impedância. A matriz de admitância tem uma lei de formação 
bastante simples que define que a posição diagonal 11 da matriz admitância da barra 1 é dada pela admitância y12 
(porque esta é a única admitância ligada a barra 1) que é calculada por (z12) = (0,03 + 0,3 j) = 0,3300 – 3,3003 j. E a 
posição diagonal 22 da matriz admitância de barra 2 é dada pela adição da admitância y12 e y23 (porque estas duas 
impedâncias estão ligadas à barra 2) e pode ser calculada por (z12) + (z23) = (0,03 + 0,3 j)+ (0,06 + 0,2 j) = (1,7062 – 
7,8875 j). Finalmente, temos a posição diagonal 33 da matriz admitância de barra 3 será dada pela admitância y23 e 
pode ser calculada por (0,06 + 0,2 j) = (1,3761 – 4,5872 j). Para obtermos os termos fora da diagonal basta 
multiplicarmos as admitâncias por (-1), que será obtida por y21 = (y12) (-1) = – 0,3300 + 3,3003 j e y32 = (y23) (-1) 
= – 1,3761 + 4,5872 j. Como não existe admitância entre as barras 1 e 3, porque elas não estão conectadas, o valor da 
admitância y13 = y31 é igual a zero e será dado por y13 = y31 = 0. Logo a matriz admitância é formada por 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
3. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
4. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
2. Pergunta 2 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“Teoricamente, se todas as tensões dos barramentos pudessem ser medidas com confiança em termos de suas 
magnitudes e ângulos de fase, então os cálculos de fluxo de potência poderiam ser obtidos pela solução do círculo 
linear, em que as tensões e as impedâncias dos ramos, incluindo as impedâncias das cargas, são todas fornecidas. De 
qualquer forma, as companhias medem uma combinação de quantidades tal como a magnitude da […]”. 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 70. (Adaptado). 
 
Considerando essas informações, o trecho suprimido no trecho e o conteúdo estudado sobre o fluxo de potência, 
pode-se afirmar que a determinação do fluxo de potência requer que as companhias meçam uma combinação de 
quantidades tal como a magnitude da: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
resistência R, da capacitância C e da indutância L em vários barramentos. 
2. 
reatância X, da capacitância C e da indutância L em vários barramentos. 
3. 
tensão V, da potência ativa P e da potência reativa Q em vários barramentos. 
Resposta correta 
4. 
corrente I, da potência aparente S e do ângulo  em vários barramentos. 
5. 
susceptância S, da capacitância C e da indutância L em vários barramentos. 
3. Pergunta 3 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“Um programa de fluxo de potência é comumente utilizado por todas as companhias de energia para propósitos de 
planejamento e operação. Esses cálculos de fluxo de potência são usualmente executados nas redes de geração e 
transmissão, em que o efeito da rede subjacente secundária (sistema de distribuição) é incluído implicitamente. A 
determinação do fluxo de potência requer a medição de certas condições do sistema de potência que foram 
previamente calculadas na época do planejamento do sistema de potência.” 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 70. (Adaptado). 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o planejamento de sistemas elétricos de potência, 
ordene as etapas a seguir de acordo com o processo do planejamento de um sistema elétrico de potência. 
 
( ) Transferência de potência das linhas de transmissão para atender à demanda de carga. 
 
( ) Análise dos níveis de fluxo de potência através das várias linhas de transmissão sob condições normais, assim 
como em condições de contingência. 
 
( ) Análise dos fluxos de potência e níveis de tensão sob as condições de operação normal, a fim de se determinar as 
correntes de falta. 
 
( ) Condição do sistema em situação de alerta e posterior emergência, para que se evite que o sistema paralise o 
fornecimento de energia elétrica. 
 
( ) Análise de como deve ser feito o restabelecimento do sistema caso o mesmo tenha sido desligado, para que a 
anormalidade na operação do sistema não se repita. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
1, 2, 3, 4, 5. 
Resposta correta 
2. 
2, 1, 3, 4, 5. 
3. 
1, 3, 4, 5, 4. 
4. 
3, 2, 1, 5, 4. 
5. 
2, 1, 4, 3, 5. 
4. Pergunta 4 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“Um sistema está em estado de alerta se todas as variáveis estão entre os limites operacionais, e os operadores estão 
cientes de que uma ou mais contingência pode levá-lo a um estado inaceitável. Uma vez que as contingências críticas 
foram identificadas, os operadores devem decidir se implementam ações preventivas ou se preparam planos de 
emergência que devem ser usados após a contingência. Atenção especial é dada para os casos em que a contingência 
pode produzir um blackout, ou quando circunstâncias anormais como mau tempo ou alerta terrorista aumentam os 
seus riscos.” 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 201. (Adaptado). 
 
Considerando-se dois geradores alimentando uma carga de 200 MW, como mostrado na figura 01. Ambos os 
geradores estão operando em despacho econômico a um custo total de $ 2.800/h. 
 
Figura 01: Rede de três barras. 
 
Tabela 01: Dados dos geradores. 
 
Tabela 02: Dados do sistema. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as situações de contingência de linhas de transmissão, 
pode-se afirmar que o sistema ao passar do estado seguro a para o estado b está operado em estado: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
normal, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão sendo 
transmitidos pela linha 100 MW. 
2. 
emergência, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão 
sendo transmitidospela linha 150 MW. 
3. 
inseguro, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão 
sendo transmitidos pela linha 200 MW. 
Resposta correta 
4. 
emergência, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão 
sendo transmitidos pela linha 100 MW. 
5. 
inseguro, porque o limite de potência da transmissão da linha 1 – 3 é de 100 MW e neste momento estão 
sendo transmitidos pela linha 100 MW. 
5. Pergunta 5 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“A avaliação do grau de segurança de um sistema de potência deve indicar se o mesmo está operando em situação 
normal, de alerta ou de emergência.” 
Adaptado de: Editado por Gómez-Expósito, A., Conejo, A. J. & Cañizares, C. Sistemas de Energia Elétrica – Análise e 
Operação, Tradução e revisão técnica: Feltrin, A. P.; Montovani, J. R. S e Romero, R. LTC Editora, Rio de Janeiro/RJ, 
2015, página 201. 
 
Figura 01: Análise de uma rede de três linhas. Editado por Gómez-Expósito, A., Conejo, A. J. & Cañizares, C. Sistemas 
de Energia Elétrica – Análise e Operação, Tradução e revisão técnica: Feltrin, A. P.; Montovani, J. R. S e Romero, R. 
LTC Editora, Rio de Janeiro/RJ, 2015, página 180. (Adaptado.) 
 
Considerando o sistema de três barras ilustrado na figura apresentada, essas informações e o conteúdo estudado, 
analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. A análise de contingência da rede de três linhas indica que o sistema está no estado (1) e depois o sistema assume a 
topologia apresentada no estado (2). Em ambas as configurações (1) e (2) o sistema está em emergência. 
 
Porque: 
 
II. No sistema de três barras o estado (1) é causado por uma insuficiência de potência reativa e o estado (2) é 
causado por uma insuficiência de geração e recursos de transmissão. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
Resposta correta 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
3. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
4. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
5. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
6. Pergunta 6 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“No Nordeste, a falta de linhas de transmissão em três estados impede que a energia produzida pelo vento chegue à 
casa de milhares de brasileiros. Esse desperdício já virou prejuízo para o governo. […] O uso do vento na matriz 
energética brasileira cresceu 73% em um ano. Hoje, a energia eólica representa cerca de 2% da capacidade de 
energia elétrica disponível no Brasil. Mas poderia ser mais aproveitada.” 
Fonte: JORNAL NACIONAL. Energia eólica é desperdiçada por falta de linhas de transmissão no NE. 2013. Disponível 
em: <http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2013/05/energia-eolica-e-desperdicada-por-falta-de-linhas-de-
transmissao-no-ne.html>. Acesso em: 01/08/2019. 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre linhas sensíveis, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas. 
 
I. O Brasil, nos próximos anos, precisará de um investimento maciço em linhas de transmissão. 
 
Porque: 
 
II. As linhas existentes já são antigas, e as novas usinas geradoras estão sendo instaladas distantes dos centros 
consumidores. Essa situação explica a necessidade do aumento das linhas de transmissão. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
2. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
3. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
5. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
 
 
 
Lembra de curtir ou salvar! 
 
7. Pergunta 7 
1/1 
Analise a figura a seguir: 
 
Figura 01: Análise de uma rede de três linhas 
 
Considerando o sistema de três barras ilustrado na figura apresentada, essas informações e o conteúdo estudado, 
analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. A análise de contingência de uma rede de três linhas indica que o sistema está no estado (1) e depois o sistema 
assume a topologia apresentada no estado (2). Em ambas as configurações (1) e (2) o sistema está em alerta. 
 
Porque: 
 
II. O sistema está operando nas configurações (1) e (2) e apresenta problemas de baixa tensão, já que a tensão na 
carga é igual a 0,92. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
4. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
8. Pergunta 8 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“A avaliação do grau de segurança de um sistema de potência é um problema crucial para o planejamento e a 
operação diária. Sem levar em conta aspectos dinâmicos, a segurança de um sistema de potência pode ser 
interpretada como a segurança contra uma série de contingências previamente definidas.” 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 201. (Adaptado). 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as diversas variáveis que devem ser levadas em 
consideração na análise de um sistema de potência, analise variáveis disponíveis a seguir e associe-as com suas 
respectivas características. 
 
1) Variáveis de controle. 
2) Variáveis de perturbação. 
3) Variáveis de estado. 
 
( ) Podem ser escolhidas dentro de certos limites práticos, pelo operador, e essa escolha determinará então a 
configuração do sistema. 
 
( ) Estas variáveis são constituídas pelas demandas de potência e estão fora da influência dos operadores do sistema 
porque são parâmetros da linha. 
 
( ) É caracterizado por uma certa frequência, um certo perfil de tensão e uma estrutura de fluxo de carga. Informa a 
situação atual da configuração do sistema. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
1, 3, 2. 
2. 
3, 2, 1. 
3. 
1, 2, 3. 
Resposta correta 
4. 
2, 3, 1. 
5. 
2, 1, 3. 
9. Pergunta 9 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“O método de Newton-Raphson melhora sucessivamente os valores das variáveis através de aproximações de 
primeira ordem das funções não lineares envolvidas. Neste método é obtida a versão polar da grandeza. A escrita na 
forma polar faz com que a matriz possa ser dividida em 4 matrizes – representadas pelas partes polares e os raios de 
cada quadrante da matriz mãe, sendo que uma delas é a matriz jacobiana.” 
Fonte: GÓMEZ-EXPÓSITO, A.; CONEJO, A. J.; CAÑIZARES, C. (Org.). Sistemas de energia elétrica: análise e operação. 
Rio de Janeiro: LTC, 2015. p. 87. (Adaptado). 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. Um sistema de potência consistindo em três barramentos é apresentado na figura 01 abaixo. Esses três 
barramentos são conectados por três linhas de 345 kV, de 200 km, 150 km e 150 km de comprimento como é 
mostrado na figura 01. De forma similar os valores listados na tabela 01 são os parâmetros dessas linhas de 
transmissão que foram construídas empregando-se condutores agrupados e têm uma reatância série de 0,376 /km 
em 60 Hz e a resistência série de 0,037 /km. A susceptância shunt B (= C) é 4,5Figura 01: Sistema de três barramentos de 345 kV. 
 
Tabela 01: Valores por unidade 
 
Para converter as quantidades em valores por unidade, a tensão de base é 345 kV. Seguindo a convenção, uma 
potência de base trifásica comumente adotada é igual a 100 MVA. Portanto a matriz de admitância de base é dada 
por escritos como: 
 
A matriz Y é formada pela matriz G + j B, ou seja, podemos separar a parte real e a parte imaginária da matriz Y, 
sendo que: 
A matriz G será dada por: 
 
I. A matriz jacobiana resultante da análise feita através de um software de resolução de sistemas de equações é dada 
por: 
 
O sistema está representado abaixo com todas as suas variáveis obtidas através da resolução do Jacobiano. 
 
Figura 01: Sistema de três barras 
Porque 
 
 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
2. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
4. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
5. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
10. Pergunta 10 
1/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“Os sistemas de energia elétrica cresceram em carga, potência e abrangência nas últimas décadas. Vários países, 
regiões e áreas se encontram interligados energeticamente. Em tais casos, para despachar e otimizar o fluxo de 
energia, temos a figura de um ou mais operadores do sistema de transmissão, que atuam como um guarda de 
trânsito desse sistema. É de responsabilidade do operador fazer a previsão e a monitoração do sistema de 
transmissão.” 
Fonte: PINTO, M. DE O. Energia elétrica: geração, transmissão e sistemas. Rio de Janeiro: LTC Editora, 2018, item 6.1 
do ebook. 
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre linhas monitoradas, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. O centro de controle do sistema tem a função de estimar os estados da rede, controlar o fluxo de potência, realizar 
o despacho econômico e fazer a avaliação de segurança da rede. 
 
II. A geração de energia em uma usina de transmissão é responsável por controlar o regulador de turbina e a tensão 
que sai da usina. 
 
III. A transmissão de energia é responsável por controlar a mudança de tap dos transformadores e realizar a 
compensação de potência reativa do sistema. 
 
IV. A carga do sistema é responsável por controlar a tensão nas redes de distribuição do sistema. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, V, F. 
Resposta correta 
2. 
F, F, V, V. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
V, F, V, F. 
5. 
F, F, F, V.