ATIVIDADE A4 - SISTEMAS DE POTÊNCIA

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1 - O estudo de uma falta no sistema elétrico de potência é extremamente importante, especialmente referente 
ao impacto sobre o sistema elétrico. Assim, conhecer os detalhes dos elementos que compõem a rede é de 
suma importância. Um estudo eficiente é a análise do circuito reduzindo circuitos mais complexos em um circuito 
mais simples, como Thévenin, por exemplo. Contudo, o estudo da carga define os impactos da falta, e simular 
a carga é fator decisivo em uma análise eficiente. 
 
Assinale a alternativa correta que indique as três formas para simular a carga em um Sistema Elétrico de 
Potência (SEP). 
 
 
2 - O cálculo das componentes simétricas é utilizado em sistemas trifásicos para análise dos circuitos, 
especialmente referente ao sistema elétrico de potência. Assim sendo, considere o sistema elétrico trifásico, 
que possui as tensões abaixo, nas suas fases. 
 
 
 
Assinale a alternativa que indica corretamente as componentes simétricas. 
 
 
3 - O cálculo das componentes simétricas é utilizado em sistemas trifásicos para análise dos circuitos, 
especialmente referente ao sistema elétrico de potência. Assim sendo, considere o sistema elétrico trifásico, 
que possui as tensões abaixo, nas suas fases. 
 
 
 
Assinale a alternativa que indica corretamente as componentes simétricas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 - O cálculo das componentes simétricas é utilizado em sistemas trifásicos para análise dos circuitos, 
especialmente referente ao sistema elétrico de potência. Assim sendo, considere o sistema elétrico trifásico, 
que possui as tensões abaixo, nas suas fases. 
 
 
 
Assinale a alternativa que indica corretamente as componentes simétricas. 
 
 
5 - Os sistemas trifásicos são formados por três fases distintas, as quais atuam em conjunto no sistema elétrico 
de potência. Para um sistema trifásico simétrico, com sequência de fase negativa CBA, tem-se as seguintes 
tensões: Vab, Vbc e Vca. 
 
Considerando a tensão , assinale a alternativa correta que representa as tensões 
de fase. 
 
 
6 - O sistema elétrico de potência, abaixo descrito, sofreu falta na barra 5. 
 
Figura 3 - Diagrama unifilar 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: tratam-se de duas fontes geradoras conectadas em estrela. Cada uma está conectada a uma barra. Uma fonte está conectada à barra 1, 
e, após esta barra, um transformador fechado em estrela-triângulo está conectado entre as barras 1 e 2. A outra fonte está conectada à barra 3. Após, 
um transformador fechado em estrela-estrela está conectado entre as barras 3 e 4. As barras 2 e 4 estão interconectadas por uma reatância indutiva. A 
barra 2 está conectada com a barra 5 por uma outra reatância indutiva, e a barra 4 também está conectada com a barra 5 com outra reatância indutiva. 
Na barra 5 houve uma falta. 
 
O primeiro passo é representar o circuito da forma positiva, negativa ou neutra. A forma positiva do circuito 
pode ser representada de modo que os segmentos 2-4, 2-5 e 4-5 formam um nó em estrela. 
 
Figura 4 - Diagrama unifilar mudando a conexão das indutâncias 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: tratam-se de duas fontes geradoras conectadas em estrela. Cada uma está conectada a uma barra. Uma fonte está conectada à barra 1, 
e, após esta barra, um transformador fechado em estrela-triângulo está conectado entre as barras 1 e 2. A outra fonte está conectada à barra 3. Após, 
um transformador fechado em estrela-estrela está conectado entre as barras 3 e 4. As barras 2, 4 e 5 estão conectadas em estrela por 3 impedâncias. 
Da barra 2, ao centro da conexão em estrela, existe uma reatância indutiva j0,0708. Da barra 4 ao centro da conexão em estrela existe uma reatância 
indutiva j0,0368. Da barra 5 ao centro da conexão em estrela existe uma reatância indutiva j0,0613. Na barra 5 houve uma falta. 
 
Para desenvolver uma análise da corrente de curto-circuito fase-terra, fase-fase e fase-fase-terra deve-se 
encontrar um valor de impedância que represente a situação do circuito. Esta impedância é denominada 
“Impedância de Thévenin” ou “Zth”. 
 
Considerando a Impedância interna dos geradores como e , as impedâncias 
dos transformadores e , assinale a alternativa que apresenta o valor correto 
da Impedância de Thévenin de sequência positiva para a barra 5. 
 
 
7 - Os cálculos de uma rede em um sistema de potência, além das componentes simétricas, envolvem o 
conhecimento de matriz de admitância, pois, dessa forma, é possível encontrar valores de indutância, por 
exemplo. Considerando o circuito de potência abaixo, deve-se considerar a elaboração do modelo matemático 
dessa rede na forma de matriz de admitância. 
 
Figura 1 - Diagrama do circuito elétrico 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: trata-se de um diagrama com 3 impedâncias na forma de um circuito pi com dois geradores em cada ponta. O nó da barra 1 possui a 
impedância “Z=j0,8” e a admitância “B=j0,02” conectadas nele, o nó da barra 2 possui a impedância “Z=j0,8” e a admitância “B=j0,02” conectadas nele. 
 
Assinale a alternativa correta que indica a matriz de admitância referida. 
 
 
8 - 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. 
 
 
 
 
9 - Veja a imagem a seguir: 
 
Figura 2 - Diagrama unifilar 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
#PraCegoVer: o diagrama unifilar apresenta um gerador V1, a impedância Z2, a impedância Z2 e o gerador V2, ligados em série, nesta ordem. No meio, 
entre Z1 e Z2, há um ponto P aterrado à terra, representando um curto-circuito fase/terra. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Considerando um sistema formado por dois geradores e , que conectam duas cargas e , na 
ocorrência de uma falta à terra representada pelo ponto P, equidistante das fontes, duas correntes distintas são 
verificadas no sistema, quais sejam, e . 
 
PORQUE: 
 
II. e são parcelas de corrente de falta e ocorrem devido à contribuição de em relação de e em 
relação à 
 
Assinale a alternativa correta acerca destas correntes e . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 - Para o cálculo de faltas em circuitos de sistemas elétricos de potência, é necessário verificar as correntes 
de defeito. Nestes, devem ser representados os principais elementos do circuito por meio de suas impedâncias 
para que, ao se trabalhar com matrizes, o resultado parta da tensão e apresente a matriz de correntes. 
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir. 
 
I. Para análise de curto-circuito, precisamos considerar o circuito elétrico que representa a parte que analisamos 
do SEP com as indutâncias mútuas. Assim, deve-se conhecer a indutância mútua mediante a construção de 
uma matriz de admitância. 
 
II. No cálculo de análise de SEP, não se pode considerar o teorema de substituição e fontes, pois as fontes de 
tensão em um SEP não podem ser consideradas uma chave aberta. 
 
III. Matrizes de admitância são simétricas, complexas e quadradas de dimensão n × m, formadas por 
admitâncias. 
 
IV. Somente Norton pode ser considerado nas análises de redes em SEP, pois não se pode considerar fontes 
de corrente, apenas fontes de tensão. 
 
É correto o que se afirma em: