GRA1650 - Prova N2 A5

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Rodrigo Molgado GRA1650 Sistemas de Potência Prova N2 
1) Em um sistema elétrico trifásico, as fases são formadas por números complexos 
que podem ser escritos utilizando a forma polar , na qual A é o módulo 
e é o ângulo. No sistema elétrico de potência simétrico com 4 condutores, um 
detalhe muito importante é o valor do quarto condutor, um condutor Neutro. 
 
Figura 6 - Fechamento em estrela com Neutro conectado 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: a figura apresenta um diagrama de fechamento em estrela que representa as tensões Van, Vbn, Vcn e 
Vn. 
 
Considere o sistema elétrico de potência em estrela com os valores abaixo. 
 
 
 
Assinale a alternativa correta acerca da tensão no Neutro Vn. 
 
2) Uma linha de transmissão que conecta 200 km de distância é formada por 
condutores ACSR com as seguintes características: (R = 0,3070 Ω/mi, XL = 0,458 
Ω/mi e XC = 0,2057 Ω/mi). A linha transmite uma corrente de 175 A. Qual é a 
impedância da linha? 
 
3) Em Sistemas Elétricos de Potência, os alternadores elétricos são comumente 
utilizados para gerar energia elétrica e abastecer os circuitos, principalmente, na 
indústria. Para dimensionar um gerador em um projeto específico, os valores de 
potência, tensão, corrente e fator de potência devem ser calculados. Considere um 
gerador síncrono de 60 Hz, com tensão de 13,8 ∠ 0° kV (linha) e corrente de 1.200 ∠ -
20° A. 
 
Assinale a alternativa correta referente ao fator de potência. 
 
4) Efeitos elétricos em linhas de transmissão devem ser dimensionados nos projetos 
para que se possa conhecer as características elétricas das linhas de transmissão. 
Dessa forma, antecipam-se eventuais problemas, como a queda de tensão. Assim, 
define-se a capacitância da linha como uma grandeza elétrica de extrema importância 
para o projeto. 
Podemos afirmar que o parâmetro de capacitância das linhas de transmissão se 
origina em função da: 
 
5) Uma diferença entre um transformador ideal e um transformador real se refere às 
perdas que ocorrem nos transformadores reais, mas são ignoradas nos 
transformadores ideais, em busca de uma simplificação dos cálculos, de um melhor 
entendimento das relações entre primário e secundário e de uma melhor didática no 
ensino sobre máquinas elétricas. 
 
Considerando as informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas. 
 
I.A magnetização do núcleo do transformador é responsável pela criação do fluxo 
magnético. O circuito equivalente do transformador real deve considerar um nó que 
indica uma decomposição da corrente no primário, que é responsável pela 
magnetização do núcleo. 
PORQUE: 
II. A corrente no primário, em um transformador real, não é tratada da mesma 
forma que nos transformadores reais. Nos transformadores reais, a corrente no 
primário é decomposta em duas componentes: uma componente relacionada a 
uma perda no núcleo devido à impedância resistiva, e uma corrente de 
magnetização representada por uma reatância indutiva no núcleo. 
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta. 
 
6) A análise de um sistema elétrico de potência (SEP) inclui a criação de uma matriz 
que representa a impedância do sistema elétrico denominada ou . 
 
 
Equação: Matriz de Impedância de barra (Zbus). 
 
Esta matriz pode ser criada utilizando-se diversos métodos. Assinale, abaixo, a 
alternativa que indica corretamente um meio de se obter a matriz de impedância de 
barra Zbus. 
 
7) Linhas de transmissão são modelos elétricos complexos que variam de acordo com 
o tamanho. Dessa forma, circuitos equivalentes são utilizados para estudar as linhas 
de transmissão, compreendendo suas características e definindo as grandezas do 
projeto. O modelo a seguir é conhecido como modelo 𝜋. 
 
Figura 2 - Circuito equivalente de uma linha de transmissão média 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: a imagem apresenta uma fonte de tensão senoidal V, conectada a um capacitor em paralelo, dado por 
Yc/2, ligado em série a um resistor R e a uma indutância que tem uma impedância indutiva, dada por XL, e a outro 
capacitor em paralelo, dado por Yc/2. Esse circuito tem o formato da letra pi e está ligado a uma carga. A corrente I 
será diferente da corrente na carga dada por Icarga. 
 
Quanto ao modelo 𝜋, assinale a alternativa correta. 
 
8) Um transformador de potencial possui 3000 espiras no lado AT e 300 espiras no 
lado BT. Encontra-se conectado como abaixador, e a corrente de carga medida é 30 
A. De acordo com as informações do enunciado, indique a relação de transformação e 
a componente de carga da corrente no primário. 
 
9) Calcular a capacitância em linhas trifásicas simétricas pode gerar um entendimento 
errôneo sobre o tratamento matemático das tensões entre fases. Tome uma linha de 
transmissão formada por três condutores a, b e c, simetricamente distantes e 
instalados em forma de um triângulo equilátero, sendo cada vértice do triângulo 
representado por um dos condutores. Dessa forma, considerando o efeito das cargas 
dos três condutores das três fases, obtém-se a seguinte formulação: 
 In (V) 
 
Em que qc é a carga do condutor c; D é a distância entre os condutores a e b; e k é a 
permissividade do meio. 
 
Sobre a formulação matemática apresentada, assinale a alternativa correta. 
 
10) Projetar uma linha de transmissão de energia elétrica envolve determinar valores 
de grandezas elétricas que influenciam o comportamento dos fenômenos elétricos. 
Entre essas grandezas, a capacitância é de especial interesse, pois uma alta 
capacitância criará uma impedância capacitiva na linha, além de provocar a presença 
de um campo elétrico indesejável. Nesse sentido, considere a linha apresentada a 
seguir. 
 
Figura 1- Distâncias entre condutores 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: a imagem mostra a representação de uma linha de transmissão em forma de um triângulo, com os 
lados nomeados como D12, D31 e D23. Cada fase é nomeada por fase A, B e C. Os cabos estão fixados nas 
extremidades do triângulo. 
 
Considere também que as distâncias D são: D12 = D31 = 4 m e D23 = 6 m. O GMR, 
segundo tabela do cabo ACSR, é de 0,08 m. Se os condutores encontram-se 
suspensos no ar (k = 8,85.pF/m), qual é o valor da capacitância em relação ao neutro?