GRA1653 - PROTECAO E ESTABILIDADE DE SISTEMAS ELETRICOS - Prova N2

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GRA1653 - PROTECAO E ESTABILIDADE DE SISTEMAS ELETRICOS 
 
PROVA N2 
 
QUESTÃO 01 
 
Os relés de sobrecorrente diferenciais digitais apresentam as mesmas características dos relés 
eletromecânicos e dos relés estáticos, sendo utilizados amplamente devido à sua tecnologia digital 
microprocessada. Esses relés de sobrecorrente diferenciais digitais oferecem alguns tipos de proteção. 
 
Assinale a alternativa que apresenta um tipo de proteção que esse relé não consegue atuar. 
 
a) Proteção contra flutuação de tensão da rede elétrica. 
b) Proteção contra curto-circuito para transformadores. 
c) Proteção de sobrecarga com característica térmica. 
d) Proteção de sobrecorrente de retaguarda de tempo definido e/ou inverso. 
e) Proteção contra curto-circuito para motores e geradores elétricos. 
 
Alternativa correta A. Apesar de o relé de proteção detectar e responder a várias condições elétricas 
anormais, como sobretensão e subtensão, ele pode não fornecer proteção abrangente contra problemas de 
qualidade de energia, como flutuações de tensão, harmônicas, oscilações de tensão de curta duração e 
distorções de forma de onda. Para lidar com esses problemas, são necessárias medidas adicionais, como 
filtros, reguladores de tensão e dispositivos de compensação de energia reativa. 
 
QUESTÃO 02 
 
Um dos transitórios mais perigosos para os sistemas elétricos são os transientes impulsivos. Um transiente 
impulsivo, também conhecido como distúrbio impulsivo, é uma ocorrência súbita e transitória que afeta um 
sistema elétrico ou eletrônico. Esses distúrbios podem ser causados por várias razões, como descargas 
atmosféricas, manobras de chaveamento, falhas em equipamentos ou interferências eletromagnéticas. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. A dissipação do transitório de corrente de uma descarga atmosférica é caracterizado por uma curva 
exponencial. 
 
PORQUE 
 
II. A descarga atmosférica trata-se de um transitório oscilatório e após o pico a sua intensidade tem um 
tempo de dissipação maior que o tempo de pico. 
 
a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
b) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
c) As asserções I e II são proposições falsas. 
d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
e) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
 
Alternativa correta B. A asserção I é uma proposição verdadeira, pois a dissipação do transitório ocasionado 
por uma descarga atmosférica possui um comportamento de um decaimento exponencial. Já a asserção II é 
uma proposição falsa, pois apesar do tempo de dissipação ser maior que o tempo de pico, a descarga 
atmosférica é uma transitório do tipo impulsivo ao invés de oscilatório. 
 
QUESTÃO 03 
 
Um transitório impulsivo é uma mudança brusca indesejável no sistema que está em estado de equilíbrio 
estabelecido, manifestando-se nas formas de onda de tensão e/ou corrente. Considere a representação um 
transitório impulsivo de 0,8 × 60μs - 5kV e os seus efeitos na rede elétrica. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir: 
 
Esse transitório impulsivo aumenta de zero até o seu valor de pico em 0,8 ms. 
O valor de pico do transitório impulsivo é de 5 kV. 
Esse transitório impulsivo aumenta de zero até o seu valor de pico em 60 μs. 
Após 60 μs o transitório impulsivo atinge o seu valor médio de pico. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
a) II e III, apenas. 
b) II, III e IV, apenas. 
c) II e IV, apenas. 
d) I e III, apenas. 
e) I e IV, apenas. 
 
Alternativa correta C. A afirmativa I está incorreta pois o esse transitório tem o seu tempo de pico de 0,8 µs, 
uma vez que o tempo para entrar em regime permanente é de 60 µs. A afirmativa II está correta pois pelo 
apresentado o valor de pico é de 5000 Volts, ou 5 kV. A afirmativa III está incorreta pois o tempo de pico é 
de 0,8 µs e o tempo de atingir o valor médio é de 60 µs. A afirmativa IV está correta pois como especificado, 
o tempo para atingir o valor médio é de 60 µs. 
 
QUESTÃO 04 
 
Na análise de sistemas elétricos de potência é necessário utilizar as ferramentas matemáticas na análise dos 
sistemas, compreendendo assim o seu comportamento. Dada a matriz abaixo composta por três linhas e 
uma coluna. 
 
A = 1,25 -j0,857 
 0,98 -j0,554 
 2,32 -j5,654 
 
Assinale a alternativa que apresenta a mesma matriz em coordenadas polar. 
 
1,516 angle -34,435 
1,126 angle -29,480 
6,111 angle -67,690 
 
Alternativa correta. Realizando a conversão para a forma polar é possível observar que os valores 
apresentados correspondem aos valores da forma retangular, sendo que a alternativa está correta. 
 
QUESTÃO 05 
 
Cada tipo de elo fusível possui suas especificidades e é projetado para aplicações específicas, levando em 
consideração a capacidade de interrupção, tempo de resposta, corrente nominal e outras características do 
sistema elétrico no qual será utilizado. A seleção adequada do tipo de elo fusível é importante para garantir 
a proteção eficiente do sistema elétrico contra sobrecorrente. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. O elo fusível tipo H possui um tempo de atuação lento, sendo considerado de alto surto. 
II. O elo fusível tipo K possui tempo de atuação rápido e é utilizado em transformadores. 
III. O elo fusível tipo T possui um tempo de atuação lento, com uma relação de rapidez de valor 10. 
IV. As chaves fusíveis utilizadas devem estar adequadas às correntes nominais dos elos fusíveis. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
a) II e III, apenas. 
b) I, III e IV, apenas. 
c) II, III e IV, apenas. 
d) I e III, apenas. 
e) I e IV, apenas. 
 
Alternativa correta B. A afirmativa I está correta, pois o elo fusível do tipo H é o tipo de fusível mais comum, 
considerado de alto surto e atuação lenta. A afirmativa II está incorreta, pois o tipo K, mesmo possuindo um 
tempo de atuação rápido, é utilizado na proteção de ramais de alimentadores de distribuição de energia, ao 
contrário do tipo H, que é utilizado para proteger transformadores de distribuição. A afirmativa III está 
correta, pois o tipo T é conhecido como tempo atrasado e sua relação de rapidez é normalmente de 10. A 
afirmativa IV está correta, pois as chaves fusíveis devem atender às correntes dos elos fusíveis. 
 
QUESTÃO 06 
 
Embora os Sistemas Elétricos de Potência em corrente alternada sejam trifásicos, é comum representá-los 
utilizando apenas uma das fases e o neutro, sendo agrupado em um diagrama unifilar. Observe o diagrama 
unifilar contendo as admitâncias e as fontes de corrente de um sistema de potência. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a matriz de tensões do diagrama apresentado na figura. 
 
V = 0,9752 angle -17,7874 
0,9729 angle -18,0222 
 0,9943 angle -15,8910 
 0,9536 angle -20,1843 
 
Alternativa correta. Com a utilização da matriz impedância e a matriz de correntes e fazendo a multiplicação 
da Lei de Ohm, ou seja V = Z*I, temos a matriz de tensão nos barramentos, apresentado pelos valores da 
matriz dessa alternativa. 
 
QUESTÃO 07 
 
Por vezes, em um gerador trifásico a vazio pode ocorrer uma falta nos terminais desse gerador fazendo com 
que apareça a circulação de correntes nas linhas e no neutro. Dependendo de como ocorre essa falha, o 
comportamento das tensões e correntes podem variar. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Foi verificado que em um gerador trifásico a vazio, a corrente de uma fase tem o sentido invertido da 
corrente de outra fase, da mesma forma que a corrente de sequência positiva está invertida em relação à 
corrente de sequência negativa, além disso, a corrente de sequência zero é nula. 
 
PORQUE: 
 
II. O gerador trifásico à vazio em questão possui uma falta de Fase-Fase. 
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: 
 
a)A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
b) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
c) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
d) As asserções I e II são proposições falsas. 
e) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
 
Alternativa correta C. A asserção I é uma proposição verdadeira, visto que as condições apresentadas após 
o tratamento das correntes com as componentes simétricas indicam que há uma falha na linha, identificado 
por alguma falta. A asserção II também é uma proposição verdadeira, porque na falta Fase – Fase a corrente 
das fases com problema estão invertidas, e a corrente de sequência zero é nula e a corrente de sequência 
positiva é invertida em relação à corrente de sequência negativa, sendo que as assertivas se justificam. 
 
QUESTÃO 08 
 
A coordenação entre os dispositivos de proteção é de extrema importância para garantir a seletividade e a 
qualidade no fornecimento de energia em um sistema de potência. Para que ocorra a coordenação entre os 
religadores das subestações de energia e os religadores de distribuição, é necessário levar em consideração 
alguns critérios. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. O religador de distribuição deve estar instalado a montante e a jusante, simultaneamente, do 
religador da subestação de energia. 
II. O religador da subestação de energia pode realizar uma operação de acionamento rápido, 
seguida por mais três operações de acionamento lento. 
III. A corrente de ajuste da unidade temporizada de fase do religador deve ser sempre superior à 
corrente de atuação da unidade temporizada em si. 
IV. A corrente de ajuste da unidade instantânea de fase do religador deve ser superior à corrente de 
curto assimétrica trifásica no ponto de instalação do mesmo. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
a) II, III e IV, apenas. 
b) I e III, apenas. 
c) I, III e IV, apenas. 
d) II e IV, apenas. 
e) II e III, apenas. 
 
Alternativa correta D. A afirmativa I está incorreta, pois o religador de distribuição deve estar a jusante do 
religador da subestação. A afirmativa II está correta, pois o religador opera com uma operação rápida 
seguida por três operações lentas. A afirmativa III está incorreta, pois a corrente do religador de distribuição 
deve ser inferior à corrente do religador de subestação. A afirmativa IV está correta, pois a corrente do 
religador de subestação deve ser superior à corrente de curto no ponto de instalação do religador de 
distribuição. 
 
QUESTÃO 09 
 
A proteção de um sistema de distribuição de energia elétrica é fundamental para garantir o fornecimento 
confiável de eletricidade e a segurança de equipamentos, pessoas e propriedades. Existem várias medidas 
de proteção empregadas nesses sistemas para prevenir ou minimizar problemas, como sobrecargas, curtos-
circuitos e falhas de isolamento. 
 
Com base no texto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. Nos ramais onde se exigem cargas especiais, como indústrias e hospitais, deve-se utilizar 
religadores e/ou seccionadores. 
II. Sempre que possível, devem ser instaladas mais de quatro chaves fusíveis em série (incluindo a 
de entrada), pois isso não afeta a coordenação com outros dispositivos. 
III. Caso a proteção de retaguarda não seja capaz de atuar em razão de uma falta, é necessário 
instalar uma chave fusível, um religador ou um seccionador. 
IV. Não se deve utilizar qualquer equipamento de proteção ao longo do alimentador tronco que 
permita manobra com outro alimentador. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
a) I, III e IV, apenas. 
b) I e IV, apenas. 
c) II, III e IV, apenas. 
d) II e III, apenas. 
e) I e III, apenas. 
 
Alternativa correta A. A afirmativa I está correta, visto que na instalação de cargas especiais de indústrias e 
hospitais deve ser utilizado religadores com seccionadores ou apenas seccionadores. A afirmativa II está 
incorreta, pois não se deve ultrapassar a instalação de quatro chaves fusíveis em série para não dificultar a 
coordenação de operação com outros dispositivos de proteção. A afirmativa III está correta, uma vez que a 
instalação de uma chave fusível, um religador ou um seccionador auxilia na proteção quando a proteção de 
retaguarda não consegue identificar e atuar em uma falta. A afirmativa IV está correta, pois não se deve 
utilizar qualquer equipamento de proteção ao longo do alimentador tronco que permita manobra com outro 
alimentador. 
 
QUESTÃO 10 
 
Um relé de sobrecorrente é um dispositivo de proteção utilizado em sistemas elétricos para detectar 
correntes anormais ou excessivas e tomar ação para interromper o fluxo de corrente, protegendo assim os 
equipamentos e circuitos contra danos causados por sobrecargas ou curtos-circuitos. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. Os relés de sobrecorrente estáticos não necessitam de alimentação auxiliar para funcionar. 
II. Os relés de sobrecorrente digitais processam os sinais de corrente e tensão, provenientes de TCs 
e TPs, respectivamente. 
III. Quando há dois relés de sobrecorrente de indução que operam em sequência, ou em cascata, 
não deve haver diferença entre os tempos de operação dos dois relés. 
IV. No ajuste da unidade instantânea de fase de um relé de indução, a corrente mínima de 
acionamento deve ser, no máximo, igual à corrente de magnetização do transformador. 
 
É correto o que se afirma em: 
 
a) I e IV, apenas. 
b) I e II, apenas. 
c) I, III e IV, apenas. 
d) II, III e IV, apenas. 
e) I e III, apenas. 
 
Alternativa correta B. A afirmativa I está correta, pois os relés estáticos não necessitam de uma alimentação 
auxiliar, o que torna sua aplicação mais conveniente em subestações industriais e comerciais de pequeno e 
médio porte. A afirmativa II está correta, pois os relés de sobrecorrente digitais processam os sinais 
analógicos de tensão fornecidos pelos TPs e de corrente fornecidos pelos TCs extraídos da subestação 
elétrica. A afirmativa III está incorreta, pois é importante manter uma diferença mínima de 0,3 a 0,4 
segundos entre os tempos de operação de dois relés operando em sequência (cascata). A afirmativa IV está 
incorreta, visto que a corrente mínima de acionamento do relé deve ser superior à corrente de magnetização 
do transformador, sendo, em média, igual a oito vezes a corrente nominal do equipamento.