SEP1 - LISTA1

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Bacharelado Engenharia Elétrica 
Sistemas Elétricos de Potência I 
Lista de Exercícios 1 
 
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
PR
 
 
1) Se v = 141,4sen( t+30°)V e i = 11,31cos( t-30°)A, encontre: 
a) Os valores máximos de v e i 
b) Os valores rms 
c) As expressões fasoriais na forma polar e retangular, tomando a tensão como 
referência e dizendo se o circuito é indutivo ou capacitivo. 
2) Uma tensão alternada monofásica de 240V é aplicada em um circuito série cuja 
impedância é 10∟60°Ω. Encontre R, X, P e Q e o fator de potência do circuito. 
3) Três impedâncias idênticas de 10∟-15°Ω estão conectadas em estrela de forma 
balanceada com tensão de linha de 208V. Especifique todas as tensões de linha e 
de fase da tensão e da corrente como fasores na forma polar com Vca como 
referência para a sequencia positiva de fase. 
4) Um gerador (que pode ser representado por uma fonte em série com uma 
reatância indutiva) possui 500MVA e 22kV de valores nominais. Seus 
enrolamentos são conectados em estrela possuem reatância de 1,1 pu. Encontre o 
valor ôhmico desses enrolamentos. Esse gerador está conectado a um circuito 
cujos valores bases são 100MVA e 20kV. Considerando o valor inicial dos 
enrolamentos do ferrador (1,1 pu) encontre o valor por unidade da reatância dos 
enrolamentos na nova base. 
5) Um gerador trifásico em delta está ligado através de uma linha de impedância 
0,4+j1 Ω por fase à uma carga trifásica equilibrada em delta cuja potência trifásica 
é 1000VA, 380V e fp=0,8 (indutivo). (Suponha sequência positiva). 
a. Desenhe o circuito monofásico equivalente. 
b. Calcule a corrente de linha e de fase na carga, a tensão de fase e de linha na 
carga, o fator de potência no gerador. 
6) Dois geradores síncronos estão montados no mesmo eixo e devem fornecer 
tensões em 60 Hz e 50 Hz, respectivamente. Determine o número de pólos de 
cada máquina para que as mesmas sejam acionadas na maior velocidade possível. 
7) Considere um turbogerador de pólos lisos conectado a uma rede que pode ser 
considerada infinita, ou seja, a rede é vista pelo gerador como uma barra cuja 
tensão permanece constante independentemente do que ocorra com o gerador. A 
tensão da barra infinita (tensão terminal do gerador) é igual a 1 pu. Admita que o 
gerador opere sobreexcitado, com tensão de excitação do campo igual a 1,5 pu e a 
potência ativa entregue é de 0,25 pu. Sua reatância síncrona é de 1 pu e a 
resistência pode ser desprezada. Considere ainda que as potências ativa e reativa 
entregues pela máquina são: 
 
 
(a) Para a condição de operação descrita, calcule o ângulo de potência e as 
potências reativa e aparente entregues pelo gerador. 
(b) O gerador é sujeito ao controle de conjugado. A válvula de vapor é acionada 
aumentando o conjugado em 100%, resultando em um aumento de 100% na 
potência ativa entregue (acoplamento forte entre conjugado do eixo e potência 
ativa). Calcule o novo ângulo de potência e as novas potências reativa e aparente. 
Verifique que para um aumento de 100% no conjugado a potência reativa diminui 
de 15% indicando um acoplamento fraco entre conjugado e potência reativa. 
(c) O gerador é sujeito ao controle de excitação de campo. Partindo do estado 
inicial (item (a)), a corrente de campo é aumentada de 20%. Admitindo que não 
haja saturação, a tensão de excitação também aumenta de 20%. Calcule o novo 
ângulo de potência e as novas potências reativa e aparente. Verifique que um 
aumento de 20% na excitação de campo resulta em um aumento de 63% na 
potência reativa entregue, indicando um acoplamento forte entre a tensão de 
excitação e a potência reativa.