Questões de Engenharia Elétrica

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1.
		Uma barra de referência (barra 1) está conectada a uma barra PV (barra 2) a partir de uma linha de transmissão. Da modelagem do fluxo de potência, a equação não linear para solução do ângulo da tensão na barra 2, θ2, é da forma 2-2cosθ2+4senθ2=-0,10. O método iterativo de Newton é utilizado para cálculo de θ2. Partindo de um valor inicial igual a 0°, o valor de θ2, em radianos, ao final da primeira iteração é:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	-0,025
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:01:36
		Explicação:
Resposta correta: -0,025
	
	
	 
		
	
		2.
		Considere a solução do problema de fluxo de potência não linear pelo Método de Newton Raphson, modelado em coordenadas polares por injeção de potência, cuja formulação matricial é [ΔP––ΔQ––]=j.[ΔΘ––ΔV––][Δ�_Δ�_]=�.[ΔΘ_Δ�_] .
Para um sistema composto por 5.000 barras, sendo 450 do tipo tensão controlada (PV) e 1 barra flutuante (Swing), a dimensão da matriz Jacobiana (J) é:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	9.548 x 9.548
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:02:45
		Explicação:
Resposta correta: 9.548 x 9.548
	
	
	CONSTITUIÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
	 
		
	
		3.
		Em relação à operação e ao planejamento do sistema hidrotérmico brasileiro, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas: 
I.Pelo fato de o sistema hidrotérmico brasileiro ter forte predominância de usinas hidrelétricas em relação às demais formas de geração de energia elétrica, o custo do combustível em usinas termelétricas é desprezível na formulação do problema de despacho de geração das unidades geradoras do sistema. 
II. O planejamento da operação do sistema hidrotérmico brasileiro é realizado pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) em três etapas ¿ médio prazo, curto prazo e programação diária, utilizando modelos computacionais. 
III. O despacho térmico é realizado segundo a metodologia denominada Valor Condicionado ao Risco (CVaR), implantada nos modelos de otimização NEWAVE e DECOMP -  ambos desenvolvidos pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL). 
IV. Uma característica importante do sistema hidrotérmico brasileiro, a qual é levada em consideração na formulação do problema de despacho de geração, consiste no fato de as usinas hidrelétricas operarem de forma independente umas das outras, ou seja, a operação de uma usina não afeta as que estão a jusante, pelo fato de os rios terem grandes extensões e as usinas estarem consideravelmente afastadas umas das outras. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo: 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	F - V - V - F 
	
	
	
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:02:47
		Explicação:
A resposta correta é: F - V - V - F 
	
	
	 
		
	
		4.
		A figura a seguir representa o diagrama esquemático de um sistema de distribuição subterrâneo, denominado sistema primário seletivo (Anel Aberto), o qual possibilita uma melhor performance no isolamento de defeitos e, consequentemente, maiores possibilidades de manobras para minimizar problemas de DEC e FEC: 
 
Calcule, respectivamente, o DEC e o FEC para dois defeitos sequenciais, com duração de 2 horas para o reparo no ramal com carga de 6.2 MVA, sabendo que o número de consumidores do ramal é 500 e do sistema, 3020: 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0,66 e 0,33 
	
	
	
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:02:51
		Explicação:
A resposta correta é: 0,66 e 0,33 
	
	
	FATORES TÍPICOS UTILIZADOS EM DISTRIBUIÇÃO
	 
		
	
		5.
		Um consumidor possui o seguinte perfil diário de demanda:
 
	Horário
	Demanda (Kw)
	00 as 06
	150
	06 as 09
	250
	09 as 11
	800
	11 as 14
	900
	14 as 16
	400
	16 as 21
	1.000
	21 as 00
	200
Perfil diário do consumidor.
 
Determine as horas equivalentes de seu consumo (ou seja, quantas horas no dia consumindo, initerruptamente em sua demanda máxima consumiriam a mesma energia que se consome no dia inteiro):
	
	
	
	12:21
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:02:55
		Explicação:
Resposta correta: 12:21
	
	
	 
		
	
		6.
		Dois transformadores possuem as seguintes características:
 
	 
	Demanda máxima (KVA)
	Potência nominal (KVA)
	Fator de potência (cos ϕ)
	Transformador 1
	180
	160
	0,9
	Transformador 2
	170
	200
	0,95
Demanda e potência de transformadores.
 
Determine o fator de demanda do transformador 2:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	0,85
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:02:58
		Explicação:
Resposta correta: 0,85
	
	
	TRANSFORMADORES
	 
		
	
		7.
		Um autotransformador abaixador 15 kVA, 2000 V / 500 V, possui o módulo da corrente do ramo comum, em A, igual a:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	22,5
	Data Resp.: 23/04/2023 00:03:42
		Explicação:
Resposta correta: 22,5
	
	
	 
		
	
		8.
		Um transformador trifásico Y ¿ ΔΔ é construído a partir de um banco de transformadores monofásicos de 10 kV / 220 V, cuja impedância do ramo longitudinal, refletida para o lado de AT é 12 + j 24 ΩΩ. Sabendo que a carga conectada ao terminal de BT do transformador drena da rede uma corrente de 500 A, com fator de potência 0,8 (capacitivo), a tensão terminal do lado de AT, em kV, é aproximadamente:
	
	
	
	
	
	
	17,2
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:06:22
		Explicação:
Resposta correta: 17,2
	
	
	CONSIDERAÇÕES DE OPERAÇÃO NOS SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA
	 
		
	
		9.
		Para qual condição de ângulo de carga δ�, obtemos Pkm=Pmáx���=��á� ?
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	nπ2��2, onde n� é um número inteiro
	
	
	
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:06:24
		Explicação:
As potências em relação ao ângulo de carga é dado por:
Pkm=Pmáx× sen(δ)���=��á�× ���(�)
Para que Pkm=Pmáx���=��á�, temos que sen(δ)=1���(�)=1, isso ocorre quando δ� é um múltiplo de π2�2, logo: .δ=nπ2�=��2
	
	
	 
		
	
		10.
		Considere um sistema elétrico de potência hipotético, representado por três barras conectadas entre si por três linhas de transmissão curta, conforme a figura abaixo. Para esse sistema, são fornecidos os dados de barras na tabela a seguir:
P: Potência ativa líquida injetada
Q: Potência reativa líquida injetada
V: Módulo da tensão nodal
ϴ: Ângulo da tensão nodal
 
Empregando-se a formulação básica do problema de fluxo de potência de carga não linear, o número de parras PQ, PV e Vϴ desse sistema é, respectivamente:
	
	
	1, 1 e 1
	
	
	
	Data Resp.: 23/04/2023 00:06:27
		Explicação:
Resposta correta: 1, 1 e 1
			Disc.: ANÁLISE DE SISTEMA DE ENERGIA ELÉTRICA   
	Aluno(a): CARLOS EDUARDO ELISIARIO
	201808235487
	Acertos: 10,0 de 10,0
	23/04/2023
		1a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Sobre o sistema de distribuição de energia elétrica que atende o Brasil, podemos afirmar que: 
		
	
	Compõem o Sistema Interligado Nacional, integralmente, três subsistemas ¿ o norte-nordeste, o sul-sudeste e o centro-oeste. 
	
	Está formado totalmente pelo Sistema Interligado Nacional, não existindo mais Sistemas Isolados desde 2004. 
	
	Apresenta uma componente denominada Sistema Interligado Nacional e outra denominada Sistemas Isolados - esta última atende à maior parte do País, com exceção das regiões Sudeste e Sul. 
	 
	Há previsão de uma taxa média de crescimento ao ano de 4,7% da carga do Sistema Interligado Nacional, no período de 2007 a 2013, na Proposta de Ampliações e Reforços do Operador Nacional de Sistemas Elétrico. 
	
	Existe Sistema Isolado apenas na região Norte, pois todas as demais regiões são atendidas plenamente pelo Sistema Interligado Nacional, desde 2004. 
	Respondido em 23/04/2023 12:16:01
	
	Explicação:
A resposta correta é: Há previsão de uma taxa média de crescimento ao ano de 4,7% da carga do Sistema Interligado Nacional, no período de 2007 a 2013, na Proposta de Ampliações e Reforços do Operador Nacional de Sistemas Elétrico. 
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A figura aseguir representa o diagrama esquemático de um sistema de distribuição subterrâneo, denominado sistema primário seletivo (Anel Aberto), o qual possibilita uma melhor performance no isolamento de defeitos e, consequentemente, maiores possibilidades de manobras para minimizar problemas de DEC e FEC: 
 
Calcule, respectivamente, o DEC e o FEC para dois defeitos sequenciais, com duração de 2 horas para o reparo no ramal com carga de 6.2 MVA, sabendo que o número de consumidores do ramal é 500 e do sistema, 3020: 
		
	
	0,32 e 0,32 
	
	1,23 e 0,65 
	
	0,09 e 0,08 
	
	2,03 e 0,03 
	 
	0,66 e 0,33 
	Respondido em 23/04/2023 12:19:40
	
	Explicação:
A resposta correta é: 0,66 e 0,33 
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um consumidor possui o seguinte perfil diário de demanda:
	Horário
	Demanda (Kw)
	00 as 06
	150
	06 as 09
	250
	09 as 11
	800
	11 as 14
	900
	14 as 16
	400
	16 as 21
	1.000
	21 as 00
	200
Perfil diário do consumidor.
Determine o fator de carga:
		
	
	1,254
	
	1
	 
	0,515
	
	0,357
	
	0
	Respondido em 23/04/2023 12:20:56
	
	Explicação:
Resposta correta: 0,515
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Dois transformadores possuem as seguintes características:
 
	 
	Demanda máxima (KVA)
	Potência nominal (KVA)
	Fator de potência (cos ϕ)
	Transformador 1
	180
	160
	0,9
	Transformador 2
	170
	200
	0,95
Demanda e potência de transformadores.
 
Determine o fator de demanda do transformador 2:
		
	
	0,889
	
	1,125
	 
	0,85
	
	0,97
	
	1
	Respondido em 23/04/2023 12:21:10
	
	Explicação:
Resposta correta: 0,85
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um autotransformador abaixador 15 kVA, 2000 V / 500 V, possui o módulo da corrente do ramo comum, em A, igual a:
		
	
	7,5
	
	37,5
	 
	22,5
	
	15,0
	
	30
	Respondido em 23/04/2023 12:21:23
	
	Explicação:
Resposta correta: 22,5
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um transformador trifásico Y ¿ ΔΔ é construído a partir de um banco de transformadores monofásicos de 10 kV / 220 V, cuja impedância do ramo longitudinal, refletida para o lado de AT é 12 + j 24 ΩΩ. Sabendo que a carga conectada ao terminal de BT do transformador drena da rede uma corrente de 500 A, com fator de potência 0,8 (capacitivo), a tensão terminal do lado de AT, em kV, é aproximadamente:
		
	
	18,4
	
	11,3
	
	10,0
	 
	17,2
	
	16,8
	Respondido em 23/04/2023 12:22:09
	
	Explicação:
Resposta correta: 17,2
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considere um sistema de potência que apresenta 4 (quatro) barras. Todas as barras apresentam admitâncias para a terra e denominadas por yio em que o subíndice i é o número da própria barra (por exemplo, y30 é a admitância para a terra na barra 3). As barras 1, 2 e 3 estão ligadas entre si por linhas de transmissão cujas admitâncias são denominadas por yij, em que os subíndices i e j são os números das barras (por exemplo, y23 é a admitância da linha que liga a barra 2 à barra 3). A barra 4 só está ligada com a barra 3. Pode-se afirmar que os elementos Y34 e Y33 da matriz admitância nodal têm, respectivamente, as expressões:
		
	
	Y34 = -y34 e Y33 = y30 - y13 - y23 - y34
	
	Y34 = +y34 e Y33 = y30 + y13 + y23 + y34
	
	Y34 = +y34 e Y33 = y30 - y13 - y23 - y34
	 
	Y34 = -y34 e Y33 = y30 + y13 + y23 + y34
	
	Y34 = +y34 e Y33 = -y30 + y13 + y23 + y34
	Respondido em 23/04/2023 12:24:41
	
	Explicação:
Resposta correta: Y34 = -y34 e Y33 = y30 + y13 + y23 + y34
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considere a solução do problema de fluxo de potência não linear pelo Método de Newton Raphson, modelado em coordenadas polares por injeção de potência, cuja formulação matricial é [ΔP––ΔQ––]=j.[ΔΘ––ΔV––][Δ�_Δ�_]=�.[ΔΘ_Δ�_] .
Para um sistema composto por 5.000 barras, sendo 450 do tipo tensão controlada (PV) e 1 barra flutuante (Swing), a dimensão da matriz Jacobiana (J) é:
		
	 
	9.548 x 9.548
	
	10.000 x 10.000
	
	4.549 x 4.549
	
	5.000 x 5.000
	
	9.548 x 4.549
	Respondido em 23/04/2023 12:25:17
	
	Explicação:
Resposta correta: 9.548 x 9.548
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Manter a frequência constante pode ser considerado o principal objetivo da operação de um sistema elétrico de potência. Assim, não é correto afirmar:
		
	
	Muitos motores CA operam a velocidades diretamente relacionadas com a frequência da rede elétrica.
	
	A amplitude está proximamente relacionada à potência reativa.
	
	Muitas turbinas de geradores são projetadas para operar a uma velocidade muito precisa.
	 
	A frequência está proximamente relacionada com a potência reativa.
	
	A operação de um sistema de potência pode ser mais bem controlada se o desvio entre a frequência da rede e a desejada estiver dentro de limites preestabelecidos.
	Respondido em 23/04/2023 12:26:19
	
	Explicação:
Resposta correta: A frequência está proximamente relacionada com a potência reativa.
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considere um sistema elétrico de potência hipotético, representado por três barras conectadas entre si por três linhas de transmissão curta, conforme a figura abaixo. Para esse sistema, são fornecidos os dados de barras na tabela a seguir:
P: Potência ativa líquida injetada
Q: Potência reativa líquida injetada
V: Módulo da tensão nodal
ϴ: Ângulo da tensão nodal
 
Empregando-se a formulação básica do problema de fluxo de potência de carga não linear, o número de parras PQ, PV e Vϴ desse sistema é, respectivamente:
		
	
	3, 0 e 0
	
	2, 0 e 1
	
	0, 2 e 1
	
	0, 1 e 2
	 
	1, 1 e 1
		1a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Considerando as características de campo elétrico, campo magnético e Linhas de Transmissão, avalie as afirmativas a seguir: 
I. Por meio do campo magnético, é determinado o parâmetro da indutância, que resulta da diferença de potencial entre condutores. 
II. Por meio do campo elétrico, é determinado o parâmetro da capacitância, descrito a partir da variação de corrente nos condutores, que provoca variação do número de linhas do fluxo magnético concatenadas com o circuito. 
III. Em uma Linha de Transmissão, a distância entre condutores e a geometria (disposição espacial dos condutores) influenciam os valores da indutância e da capacitância. 
IV. O valor da condutância de uma Linha de Transmissão independe da disposição espacial dos condutores. 
É correto apenas o que se afirma em: 
		
	
	II
	
	I, III e IV 
	
	I, II e IV 
	 
	III e IV 
	
	I, II e III 
	Respondido em 23/04/2023 12:30:20
	
	Explicação:
A resposta correta é: III e IV 
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	O Sistema Elétrico Brasileiro é considerado de grande complexidade, tendo em vista várias particularidades, como, por exemplo, a predominância de geração hidrelétrica, a extensão territorial e as grandes distâncias entre os sistemas de geração e os centros consumidores.  
Vários agentes estão envolvidos em diversas instâncias, visando garantir o pleno funcionamento desse sistema com qualidade e economia. Considere as seguintes entidades ligadas ao setor elétrico brasileiro: 
I. ONS 
II. EPE  
III. ANEEL 
IV. ELETROBRAS 
A seguir, são apresentadas algumas das responsabilidades de agentes do Sistema Elétrico Brasileiro, que devem ser associadas às respectivas entidades: 
P - Realização de pesquisas em áreas de planejamento e operação do sistema elétrico, estudos econômico-financeiros e energéticos, bem como execução de ensaios em equipamentos de alta tensão. 
Q - Coordenação e controle da operação das instalações de geração e transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional. 
R - Prestação de serviços na área de estudos e pesquisas, visando ao planejamento do setor energético brasileiro em suas diversas fontes, como, por exemplo, elétrica, de petróleo, de carvão, e à eficiência energética. 
S - Regulação e fiscalização da geração, transmissão, distribuição e comercializaçãoda energia elétrica. 
T - Criação e implementação de soluções visando ao atendimento do mercado de energia elétrica, a fim de dar suporte a programas governamentais, como o Proinfa e o Procel. 
A associação correta entre as responsabilidades das entidades e suas respectivas siglas é: 
		
	
	I - P, II - R, III - T e IV - Q 
	
	I - S, II - P, III - Q e IV - T 
	 
	I - Q, II - R, III - S e IV - T 
	
	I - R, II - T, III - S e IV - P 
	
	I - T, II - S, III - Q, e IV - R
	Respondido em 23/04/2023 12:31:27
	
	Explicação:
A resposta correta é: I - Q, II - R, III - S e IV - T 
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Qual o consumidor que não está obrigatoriamente vinculado à distribuidora local no que diz respeito ao consumo de energia por ela oferecido?
		
	
	Primários
	 
	Livres
	
	Cativo
	
	Desvinculados
	
	Vinculado
	Respondido em 23/04/2023 12:32:07
	
	Explicação:
Resposta correta: Livres
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um sistema atende a dois consumidores, cujas demandas são dadas pelas funções d1(t) = d1(t) = 70 + 18π cos (t. π / 40) e d2(t) = 100 + 24π cos (t. π / 20). Determine a energia consumida, onde d é dado em watts e t em horas:
		
	
	4.137
	
	7.236
	
	120
	
	2.880
	 
	3.113
	Respondido em 23/04/2023 12:32:26
	
	Explicação:
Resposta correta: 3.113
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A Figura a seguir mostra o circuito equivalente de um transformador monofásico, indicando numericamente os componentes e os valores eficazes das correntes.
Diante do exposto, o valor das perdas do núcleo do transformador, em W, é:
		
	
	980
	
	500
	
	250
	
	480
	 
	1250
	Respondido em 23/04/2023 12:32:44
	
	Explicação:
Resposta correta: 1250
	
		6a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um transformador trifásico com ligação Y ¿ Δ possui a relação de espiras entre o secundário e primário N1N2=a�1�2=� .
A tensão v  representada ao lado da ligação Δ é:
		
	 
	Va√3��3
	
	Va��
	
	aV√3��3
	
	aV��
	
	Va√2��2
	Respondido em 23/04/2023 12:33:18
	
	Explicação:
Resposta correta: Va√3��3
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Observe a rede a seguir e os dados de barras e de linhas.
Considerando a barra 1 como referência angular do sistema (θ1 = 0 rad), os fluxos de potência ativa na rede são:
		
	
	P12 = 0,00 pu; P13 = 0,50 pu; P23 = 0,50 pu.
	
	P12 = -0,10 pu; P13 = 0,60 pu; P23 = 0,40 pu.
	
	P12 = 0,10 pu; P13 = 1,40 pu; P23 = -0,40 pu.
	
	P12 = 0,20 pu; P13 = 0,30 pu; P23 = 0,70 pu.
	 
	P12 = 0,10 pu; P13 = 0,40 pu; P23 = 0,60 pu.
	Respondido em 23/04/2023 12:34:10
	
	Explicação:
Resposta correta: P12 = 0,10 pu; P13 = 0,40 pu; P23 = 0,60 pu.
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Observe a figura a seguir.
 
Considere um sistema hidrotérmico caracterizado por duas áreas elétricas distintas, em que a Área 1 contém 120 barras e a Área 2 contém 80 barras. As áreas são interligadas por meio de uma linha que se conecta às barras de números 101 e 201, conforme mostrado na figura. A expansão desse sistema requer a duplicação dessa interligação entre as mesmas barras terminais. Nos modelos da rede do sistema interligado, representados pelas matrizes Ybarra e Zbarra, a representação desta duplicação causará alguma implicação?
		
	
	Sim, modificação de todos os elementos das colunas relativas às barras 101 e 201 das matrizes Ybarra e Zbarra.
	
	Sim, modificação de todos os elementos das matrizes Ybarra e Zbarra.
	
	Sim, modificação dos elementos diagonais e mútuos fora da diagonal relativos às barras 101 e 201 (4 elementos) das matrizes Ybarra e Zbarra.
	
	Não, nenhuma alteração nas matrizes Ybarra e Zbarra.
	 
	Sim, modificação dos elementos diagonais e mútuos fora da diagonal relativos às barras 101 e 201 (4 elementos) da matriz Ybarra e de todos os elementos da matriz Zbarra.
	Respondido em 23/04/2023 12:39:24
	
	Explicação:
Resposta correta: Sim, modificação dos elementos diagonais e mútuos fora da diagonal relativos às barras 101 e 201 (4 elementos) da matriz Ybarra e de todos os elementos da matriz Zbarra.
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um gerador entrega 49 MW a uma carga, o que representa 10% da capacidade máxima de transmissão de uma linha de 138 KV. A tensão no barramento do gerador é nominal e a reatância da linha é 38 Ω/fase (resistência e reatância paralela desprezíveis). O módulo de tensão (KV) no barramento da carga é:
		
	
	138
	
	140
	
	130
	
	150
	 
	135
	Respondido em 23/04/2023 12:40:22
	
	Explicação:
Resposta correta: 135
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A potência aproximada de um banco de capacitor (MVAR) a ser conectado ao barramento da carga tal que a tensão nesse mesmo barramento seja nominal (Sbase = 100 MVA) é:
		
	
	90
	 
	50
	
	100
	
	120
	
	87