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OFICINA DE SOLUÇÕES PROFISSIONAIS 
 
Disciplina: Sistemas Elétricos de Potência 
Unidade: 02 
Encontro 2 – Resolução de problemas 
 
Objetivo da Atividade 
O objetivo é a aplicação dos conceitos já aprendidos e preparação para as aulas futuras através 
da resolução de exercícios aplicados ao contexto de Sistemas Elétricos de Potência. Com isso, 
você será capaz de: 
• Analisar desafios teóricos sobre equipamentos do Sistema Elétrico de Potência. 
• Compreender o funcionamento, aplicação e dimensionamento de transformadores e 
dispositivos de proteção. 
• Aplicar conceitos de sistemas por unidade. 
• Interpretar e resolver problemas de fluxo de potência. 
 
QUESTÃO 01 
A tensão 𝑣(𝑡) = 359,3 cos(𝜔	_𝑡) V é aplicada em uma carga composta por um resistor de 10 
Ω em paralelo com uma reatância capacitiva 𝑋! = 25	Ω. Calcule: 
a) A potência instantânea absorvida pelo resistor; 
b) A potência instantânea absorvida pelo capacitor; 
c) A potência real absorvida pelo resistor; 
d) A potência reativa fornecida pelo capacitor; 
e) O fator de potência da carga. 
 
QUESTÃO 02 
 
Uma planta industrial composta por cargas do tipo motores absorve 500 kW a um fator 
de potência 0,6 indutivo. 
 
 
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a) Compute a potência aparente, em kVA, necessária para um capacitor shunt 
aumentar o fator de potência para 0,9 indutivo. 
b) Calcule o fator de potência resultante se um motor síncrono de 500 hp com 
eficiência de 90% operando em sua carga nominal e fator de potência unitário for 
adicionado à planta ao invés do capacitor. Assuma tensão constante e 1 hp = 
0,746 kW. 
 
QUESTÃO 03 
 
Uma pequena planta de manufatura está energizada com uma linha de transmissão 
de 2 km, com reatância série de 0,5	Ω/km. A resistência série é desprezível. A tensão 
de linha na planta é 480∠0	Vrms e a planta consome 120 kW a um fator de potência 
0,85 indutivo. Determine a tensão e o fator de potência na extremidade geradora 
utilizando: 
a) Resolução de análise de potência complexa 
b) Análise de circuitos. 
A modelagem do sistema é a seguinte: 
 
 
QUESTÃO 04 
 
Uma carga industrial composta por um banco de motores de indução consome 
50 kW a um fator de potência de 0,8 indutiva vinda de uma fonte monofásica 220 V, 
60 Hz. Colocando um banco de capacitores em paralelo com a carga, o fator de 
potência aumenta para 0,95 indutivo. Encontre a capacitância do banco de 
capacitores, em 𝜇F que é necessária para esse banco. 
O diagrama do problema é o seguinte: 
 
 
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QUESTÃO 05 
 
Modele as linhas de transmissão como indutores, e denote Sij a potência 
complexa fluindo entre as barras i e j, com 𝑆"# = −𝑆#"∗ . Compute 𝑆%&, 𝑆&%, 𝑆'& e 𝑆(& da 
figura abaixo, utilizando a regra da conservação de potência. (KCL) 
 
 
QUESTÃO 06 
 
A figura a seguir mostrar três cargas conectadas em paralelos a uma fonte 
monofásica de 1000 Vrms, 60 Hz. 
 
 
 
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Carga 1: indutiva, 125 kVA, PF=0,28 indutivo. 
Carga 2: capacitiva, 10 kW, 40 kVAr. 
Carga 3: resistiva, 15 kW. 
c) Determine os valores torais de kW, kVAr, kVA e o fator de potência da 
fonte. 
d) Para melhorar o fator de potência para 0,8 indutivo, um capacitor de 
resistência desprezível é conectado em paralelo com as cargas acima. 
Encontre o valor de kVAr do capacitor e sua capacitância. 
 
QUESTÃO 07 
 
Dado o diagrama de impedâncias de um sistema simples com 4 barras, 
encontre o diagrama equivalente com os valores das admitâncias do sistema. 
 
 
QUESTÃO 08 
 
Uma máquina síncrona trifásica, de 250 MVA, 24 kV, 60 Hz está operando a 
tensão nominal, frequência nominal e potência aparente nominal com um fator de 
potência 0,8 indutivo. A resistência de armadura (estator) é desprezível. A tensão 
gerada interna é 𝐸) = 20	kV: 
a) Desenhe o circuito equivalente por fase; 
b) Determine o ângulo de potência 𝛿 com 𝛿 = cos*% A+!,-.	(1)
3"
B − 𝜙, sendo 𝜙 a 
fase de 𝐼4; 
c) O valor da reatância síncrona 𝑋5. 
 
 
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Modele as linhas de transmissão como indutores, e denote Sij a potência 
complexa fluindo entre as barras i e j, com 𝑆"# = −𝑆#"∗ . Compute 𝑆%&, 𝑆&%, 𝑆'& e 𝑆(& da 
figura abaixo, utilizando a regra da conservação de potência. (KCL) 
 
 
QUESTÃO 09 
 
*o termo lagging é equivalente ao fator de potência indutivo. 
A figura é um sistema de potência com três cargas operando a 480 V. Carga 
1 é um motor de indução consumindo 100 kW a FP = 0,78 indutivo. Carga 2 é um 
motor de indução consumindo 200 kW a FP = 0,8 indutivo e a carga 3 é um motor 
síncrono com consumo de potência ativa de 150 kW. 
a) Se o motor síncrono é ajustado a FP = 0,85 indutivo, qual é a corrente de linha? 
b) Se o motor síncrono é ajustado a FP = 0,85 capacitivo, qual é a corrente de 
linha? 
c) Assumindo que as perdas na linha são 𝑃66 = 3𝐼6'𝑅6, como essas perdas são 
caracterizadas em cada um dos dois casos anteriores? 
 
QUESTÃO 10 
 
Um gerador síncrono (SG) com reatância síncrona XS=0,32 pu é conectado a 
uma barra infinita (grid de potência) através de uma linha de transmissão com 
reatância XL=0,2 pu. A tensão na barra é 𝑉7 = 1∠0 pu e o SG provê potência real P=1 
pu a um fator de potência FP=0,95 indutivo. 
a) Desenhe o circuito equivalente por fase; 
Determine: 
 
 
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b) A corrente 𝐼4 que sai do SG para a barra infinita; 
c) A tensão interna 𝐸) do SG.