MAPA - EELE - ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA - 54_20255 docx

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RESPOSTA- (44) 99162-8928 
 
 
 
MAPA - EELE - ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA - 54_2025 
 
 
 
 RESPOSTA- (44) 99162-8928 
 
 
Olá, estudante! Bem-vindo ao MAPA! 
 
Objetivo 
Aplicar os conceitos fundamentais de análise de sistemas elétricos de potência em 
um sistema proposto, envolvendo: 
- Representação em sistema por unidade (p.u.) e transformação de base; 
- Avaliação de qualidade da energia elétrica; 
- Discussão introdutória sobre estabilidade em sistemas elétricos. 
 
Atividade Proposta 
Modelagem de um Sistema Simplificado 
Para aplicar os conceitos envolvendo mudança de base e representação por 
unidade, considere o sistema trifásico a seguir, operando em regime permanente e 
equilibrado: 
 
 
 
 
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1- Sua primeira atividade é representar o sistema em unidades por unidade 
(p.u.), realizando as devidas transformações de base (base comum de potência 
e tensão), e apresentar os cálculos e conclusões acerca de: 
a) Fator de potência da carga. 
b) Potências ativa e reativa na carga, na linha e no gerador. 
c) Queda de tensão. 
d) Tensão no terminal do gerador, dos lados 13,8 kV e 230 kV. Explique a relação 
entre elas e a justificativa da simplificação desta representação em p.u. 
 
Nos Sistemas Elétricos de Potência (SEP), a qualidade da energia elétrica é um dos 
fatores fundamentais para a operação segura, eficiente e econômica. A presença de 
distorções harmônicas, quedas de tensão, flutuações de frequência e desequilíbrios 
entre fases impacta diretamente a confiabilidade do sistema e a vida útil dos 
equipamentos. 
Um dos principais indicadores relacionados à qualidade da energia é o fator de 
potência (FP), que mede a relação entre potência ativa e potência aparente. Valores 
baixos de FP indicam elevada presença de potência reativa, exigindo maior corrente 
das fontes e sobrecarregando equipamentos como transformadores, linhas de 
transmissão e geradores. 
As concessionárias de energia elétrica, em muitos países, estabelecem limites 
mínimos para o fator de potência (tipicamente em torno de 0,92 a 0,95). Valores 
abaixo desse limite podem gerar multas para os consumidores e perdas adicionais 
no sistema. 
Além disso, as características de operação do SEP, como regulação de tensão, 
controle de frequência e estabilidade transitória, são diretamente afetadas pela forma 
como as cargas e as fontes se comportam. Uma operação eficiente depende do 
equilíbrio entre a geração e a demanda, da compensação reativa e da correta 
coordenação entre os dispositivos de proteção e controle. 
 
 
 
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2- Sua segunda atividade é sobre Qualidade da Energia Elétrica, fator de 
potência e características de operação em SEP. 
a) Explique por que a correção do fator de potência é considerada uma prática 
essencial para a qualidade de energia em sistemas elétricos de potência. Em sua 
resposta, discuta os impactos de um fator de potência baixo no SEP, tanto do ponto 
de vista do consumidor quanto da concessionária. 
b) Os sistemas elétricos de potência devem manter a tensão e a frequência dentro 
de limites adequados para garantir o fornecimento contínuo e estável de energia. 
Considerando esse cenário, descreva dois desafios operacionais enfrentados pelo 
SEP em relação à tensão e à frequência e explique como esses desafios estão 
relacionados ao comportamento das cargas e das fontes de geração. 
A estabilidade em Sistemas Elétricos de Potência (SEP) está diretamente 
relacionada à capacidade do sistema de permanecer em equilíbrio após sofrer uma 
perturbação. Entre os distúrbios mais críticos estão os curtos-circuitos, que 
provocam bruscas variações de corrente e tensão, podendo comprometer a 
operação de geradores, linhas de transmissão e cargas. 
Quando ocorre um curto-circuito, há uma rápida queda de tensão no ponto de falta e 
um aumento significativo da corrente elétrica. Esse fenômeno pode levar os 
geradores a perderem sincronismo caso não haja atuação adequada dos sistemas 
de proteção e controle. A estabilidade pode ser analisada sob diferentes 
perspectivas: 
Estabilidade transitória: capacidade do sistema retornar ao equilíbrio após grandes 
distúrbios, como curtos-circuitos. 
Estabilidade de regime permanente: manutenção do sincronismo frente a pequenas 
variações de carga. 
 
 
 
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O estudo da estabilidade é fundamental para dimensionar dispositivos de proteção, 
definir critérios de desligamento e garantir a continuidade do fornecimento de 
energia. 
3- Sua terceira atividade é explicar como a ocorrência de um curto-circuito 
pode comprometer a estabilidade de um Sistema Elétrico de Potência. Em sua 
resposta, discuta: 
O impacto imediato do curto-circuito nas tensões e correntes do sistema. 
O efeito sobre o sincronismo dos geradores. 
O papel dos sistemas de proteção na preservação da estabilidade.