Atividade unidade 1 e 2 - PROTEÇÃO E ESTABILIDADE DE SISTEMAS ELÉTRICOS

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Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 1 5 Sabe-se que a corrente de curto-circuito pode ser muito elevada, principalmente em sistemas trifásicos. Em Sistemas Elétricos de Potência é utilizado uma técnica com a intenção de reduzir a intensidade dessa corrente nos curtos fase-terra. Assinale a alternativa que apresenta a técnica normalmente utilizada. Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. Quando a corrente de curto-circuito é muito elevada (curtos-circuitos trifásicos), é possível reduzir a sua intensidade inserindo um resistor de aterramento em série com neutro do transformador. Inserir um resistor de aterramento em paralelo com neutro do transformador. Resposta correta Inserir um resistor de aterramento em série com neutro do transformador. Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 2 5 Os transientes, ou transitórios podem provocar certas variações de tensão e corrente no SEP. Esses transientes podem provocar algumas consequências nos elementos do SEP. Como os efeitos dos transientes que podem ocorrer são diversos, eles podem prejudicar todo sis- tema elétrico de potência. Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir: aquecimento dos barramentos e incêndios. II. perdas de energia na rede elétrica. III. oscilações no fornecimento de energia. IV. queima dos dispositivos de proteção. É correto o que se afirma em: Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. A afirmativa I está correta pois os transientes podem ocasionar aquecimento dos barramentos e eventualmente pode ocorrer incêndios. A afirmativa II está correta pois os transientes podem provocar desligamento dos elementos de proteção da rede e ocasionar interrupções na energia. A afirmativa III está correta pois se a intensidade do transitório não for alta suficiente para acionamento dos elementos de proteção pode haver oscilações na energia. E a afirmativa IV está correta pois dependendo da intensidade e intervalo do transitório pode ocasionar a queima dos dispositivos de proteção antes da sua atuação. Resposta correta II, III IV.Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 3 5 Os sistemas elétricos estão expostos a uma variedade de fenômenos transitórios, que abrangem desde oscilações eletromecânicas em bai- xas frequências até rápidas variações de tensão e corrente resultantes de operações de chaveamento ou mudanças abruptas de estado. Com base no conceito apresentado, avalie as afirmações a seguir: transiente oscilatório é considerado bidirecional por ter duas polaridades, positiva e negativa, ao mesmo tempo. II. A frequência do transiente oscilatório possui mesmo valor da frequência do sistema de energia elétrico. III. Depois que acontece transiente oscilatório, seu valor de pico não é reduzido, sendo constante pois os equipamentos não conseguem absorver essa energia. IV. Um transitório oscilatório com frequência da ordem de 5 kHz e com duração entre 0,3 ms à 50 ms, é considerado de baixa frequência. É correto que se afirma em: Sua resposta está incorreta. Chave de resposta incorreta: Alternativa incorreta. A afirmativa está correta pois transiente oscilatório é uma mudança abrupta com tensões e correntes elétricas bidirecionais na polaridade (positiva e negativa). A afirmativa II está incorreta pois transiente oscilatório é uma mudança abrupta, com frequência elétrica distinta do sistema de energia. A afirmativa III está incorreta pois na prática, as oscilações continuam até ser totalmente absorvida por um equipamento de proteção. A afirmativa IV está correta pois os transitórios com frequência da ordem de 5 kHz são considerados transitórios oscilatórios de baixa frequência. I IV, apenas. Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 4 5 Um transiente oscilatório é uma tensão ou corrente cujo valor instantâneo muda de polaridade de modo muito rápido, afetando a qualidade de energia de um sistema elétrico. Esse tipo de transiente pode ocasionar diversos efeitos na rede elétrica, prejudicando equipamentos e ele- mentos de proteção. Observe a figura abaixo com um transitório oscilatório. 7500 Corr 5000 ente Elétr 2500 ica (A) 0 -2500 -5000 -7500 8 10 12 4 Tempo de Duração Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. As oscilações do transitório de corrente (polaridades negativa e positiva) começam com um valor alto e depois de us, as oscilações começam a reduzir, mantendo uma periodicidade. Essas oscilações continuam até ser totalmente absorvida por um equipamento de proteção ou mesmo descontinuada pelo próprio sistema de energia, sendo característica do chaveamento de um capacitor de potência conectado na rede elétrica. Resposta correta Chaveamento de um capacitor de potência.Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 5 A admitância de um elemento é a razão entre a corrente fasorial e a tensão fasorial. Uma matriz de admitâncias corresponde à uma represen- tação de um diagrama de um circuito. Sabemos que a admitância é inverso da impedância. Com isso, observe a matriz admitância apresentada. -j9,8 j4,0 j5,0 0 -j8,3 j2,5 j5,0 Y= j4,0 j2,5 -j15,3 j8,0 j5,0 j5,0 j8,0 -j18,0 Diante disso, assinale a alternativa que apresenta a matriz de impedâncias, correspondente à matriz de admitância apresentada. Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. Realizando a inversão da matriz admitância para obter a matriz de impedâncias é possível verificar que os valores obtidos correspondem aos valores dessa matriz da alternativa. Resposta correta j0,534 j0,425 j0,466 j0,425 j0,541 j0,454 j0,470 j0,466 j0,454 j0,528 j0,490 Z= j0,470 j0,490 j0,536 Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 6 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 X 5kV e os seus efeitos na rede elétrica. Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir: I. Esse transitório impulsivo aumenta de zero até 0 seu valor de pico em 0,8 ms. II. valor de pico do transitório impulsivo é de 5 kV. III. Esse transitório impulsivo aumenta de zero até seu valor de pico em 60 IV. Após 60 us transitório impulsivo atinge seu valor médio de pico. É correto que se afirma em: Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. A afirmativa I está incorreta pois esse transitório tem seu tempo de pico de 0,8 us, uma vez que tempo para entrar em regime permanente é de 60 us. A afirmativa II está correta pois pelo apresentado valor de pico é de 5000 Volts, ou 5 kV. A afirmativa III está incorreta pois tempo de pico é de 0,8 us e tempo de atingir valor médio é de 60 us. A afirmativa IV está correta pois como especificado, tempo para atingir valor médio é de 60 us. Resposta correta II e IV, apenas.Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 7 As chamadas Faltas ou Defeitos de Alta Impedância (HIF High Impedance Faults) são falhas em alimentadores de distribuição ou cabines de Média Tensão (MT) que produzem riscos para terceiros, principalmente no caso de fugas nos isoladores, em equipamentos do Sistema Elé- trico de Potência (SEP), ou quando cabos caem no solo. Assinale a alternativa que apresenta a relação correta da corrente de curto de alta impedância para terra e da corrente de carga. Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. As falhas de alta impedância produzem uma corrente que está condicionada à impedância ao terra. Existem correntes de curtos- circuitos de alta impedância onde a corrente igual ou menor que a corrente de carga, sendo classificados como curtos-circuitos de alta impedância para a terra. Resposta correta Corrente do curto é menor ou igual que a corrente de carga. Atividade Unidades de Estudo Sistemas corrente alternada comum agrupado um diagrama Observe diagrama contendo sistema 2 -j4,0 -j8,0 -j5,0 3 -j4,0 -j2,5 4 1 1,00 90 -j0,8 -j0,8 0,68 0 Diagrama de circuito Elaborado diagrama para obter matriz matriz diagrama fontes de admitâncias correntes representadas com uma Os barramentos Existem quatro traços mais preta pelos números Cada seus valores indicados superior de de sendo No as duas admitâncias de As corrente estão em que um 90 graus segunda de 0.68 um 135 Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. Observando circuito, as fontes de corrente estão conectadas nos barramentos No barramento três há uma fonte de corrente de módulo 1e ângulo de -90 graus, que está na terceira linha da matriz de correntes, barramento quatro possui uma fonte de corrente de módulo 0,68 e ângulo de -135 graus que está na quarta linha, mostrando que essa equação está correta. Resposta correta 0 0 90° I= 135°Atividade 1: Unidades de Estudo 1 e 2 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 Esses distúrbios podem ser causa- dos 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 pico a sua intensidade tem um tempo de dissipação maior que tempo de pico. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: Sua resposta está correta. Chave de resposta correta: Alternativa correta. A asserção Ié 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 tempo de pico, a descarga atmosférica é uma transitório do tipo impulsivo ao invés de oscilatório. Resposta correta A asserção Ié uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Atividade Unidades de Estudo Embora Sistemas em alternada sejam comum sendo um diagrama Observe diagrama admitâncias fontes corrente um sistema de 2 -j4,0 -j8,0 -j5,0 3 -j4,0 -j2,5 4 1 -j0,8 -j0,8 0,68 135 0 Figura Diagrama com as Elaborado figura apresenta diagrama para matriz matriz diagrama por fontes de admitâncias de Inha um As correntes representadas por com uma Os barramentos representados por admitância Existem quatro traços mais car preta indicados pelos números Cada admitância seus valores indicados sendo que primeira superior segunda de sendo No primeira segunda na duas admitâncias As de corrente estão terceira Inha do que de um 90 graus segunda com um 135 Sua resposta está incorreta. Chave de resposta incorreta: Alternativa incorreta. Realizando a montagem da matriz admitância e utilizando a matriz de corrente, pode se inverter a matriz de admitância e obter a matriz com as tensões em cada barramento, que não corresponde aos valores apresentados nessa alternativa. - 17,7874° 18,0222° - 15,8910° V= 0,9536Z 20, 1843°