Eficiência Energética e Qualidade de Energia-u3-ava

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Eficiência Energética e Qualidade de Energia
 U3 - Seção 1
 U3S1 - Atividade Diagnóstica
Questão 1
Flicker é um fenômeno que é fácil de quantificar, todavia relativamente difícil de qualificar porque envolve fatores humanos nesse processo. Quando flutuações de tensão existem em um sistema de energia, o problema geralmente não é tanto medir o tamanho das flutuações em si, mas classificar a severidade do evento, pois as opiniões de muitos observadores são muito diferentes e o nível tolerável em um sistema deve ser aquele em que apenas poucos consumidores acham intolerável (Kendall, 1966). Com base nesta contextualização sobre o flicker, analise as afirmativas a seguir:
I. É um termo utilizado em inglês para representar a flutuação de tensão, logo possuem a mesma definição.
II. Pode ser definido como a variação no fluxo luminoso devido a oscilações no perfil de tensão, sendo que tal variação é perceptível ao olho humano.
III. Ocorre não por variações instantâneas, mas devido a uma variação periódica ou a uma série de mudanças no perfil de tensão.
IV. Tal oscilação não excede o limite permitido da magnitude da tensão, entre 0,95 e 1,05, e são flutuações aleatórias, repetitivas ou esporádicas.
Com base nas afirmativas acima, assinale a alternativa que indica as afirmativas corretas.
Escolha uma:
a. As afirmativas II, III e IV estão corretas. Correto
Questão 2
Em sistemas de energia elétrica, uma falha ou falta, pode ser caracterizada pela presença de uma corrente elétrica anormal. Por exemplo, um curto-circuito é uma falha em que a corrente ignora a carga normal. Neste escopo, a respeito das falhas no sistema elétrico, analise as seguintes afirmativas:
I. As falhas podem ser classificadas em temporárias ou permanentes.
II. Descargas atmosféricas, contatos de árvores e animais, falhas de equipamento e erro humano podem causas falhas no sistema elétrico.
II. As faltas trifásicas são as mais frequentes e mais severas dentre as possibilidades dos tipos de faltas.
Com base nas afirmativas acima, assinale a alternativa que indica as afirmativas:
Escolha uma:
d. As afirmativas I e II estão corretas. Correto
Questão 3
O termo qualidade da energia elétrica (QEE) pode ser usado para descrever todos os aspectos relacionados à qualidade do produto (níveis de tensão e forma de onda senoidal) e à qualidade do serviço (continuidade no fornecimento) de modo que, sem uma QEE adequada, um dispositivo elétrico pode não funcionar adequadamente, falhar prematuramente ou até mesmo nem funcionar. Neste contexto tem-se que os critérios de análise de QEE não se limitam apenas na verificação da continuidade no fornecimento da energia elétrica, mas também a verificar outros aspectos gerais.
Analise as alternativas abaixo e assinale aquela que não faz parte dos aspectos abordados nos critérios de análise de QEE.
Escolha uma:
c. Variações de corrente de curta duração e correntes parasitas. Correto
U3S1 - Atividade de Aprendizagem
Questão 1
O sistema elétrico está susceptível a falhas que podem causar sérios danos a qualidade da energia (QEE). A análise dos distúrbios ou perturbações que ocorrem neste sistema é importante para mitigação ou redução de efeitos prejudiciais à QEE. Diante disto, é necessário verificar os possíveis tipos de perturbações.
Dentre as opções abaixo, qual alternativa não se enquadra como distúrbios do sistema elétrico.
Escolha uma:
a. Perdas de transmissão e distribuição nulas. Correto
Questão 2
A evolução das cargas elétricas contribuíram com vários benefícios ao sistema elétrico, tais como, aumento da eficiência energética dos dispositivos, melhora no rendimento, redução de custo e desenvolvimento de novas funções, antes restritas por conta da tecnologia disponível. Porém, por conta da característica não linear destes equipamentos, algumas preocupações quanto à qualidade do fornecimento foram originadas.
Dentro deste contexto, pode-se afirmar que as principais preocupações em relação à qualidade da energia foram ocasionadas pelos seguintes fatores, exceto pelo seguinte aspecto:
Escolha uma:
c. Aumento na utilização de cargas mais eficientes no sistema elétrico, causando melhora no perfil de tensão e desta forma melhorando a qualidade do fornecimento da energia; Correto
Questão 3
O sistema elétrico é passível à falhas que podem comprometer a qualidade da energia elétrica e causar a interrupção do fornecimento de energia. Estas falhas ocorrem no sistema por meio, principalmente, da ação de descargas atmosféricas, contatos de árvores e animais ao sistema elétrico, falhas de equipamento, erro humano, entre outros.
Analisando os conceitos relacionados à falhas ou faltas do sistema, podemos averiguar os seguintes aspectos:
I. As faltas podem ser temporárias ou permanentes;
II. Falta trifásica (FFF), trifásica à terra (FFFT), bifásicas (FF), bifásicas a à terra (FFT) e monofásicas são tipos de faltas no sistema;
III. Faltas trifásicas são classificadas como falhas menos severas no sistema, ocorrendo com maior frequência.
IV. Faltas localizadas no sistema de transmissão afetam um número maior de consumidores, devido a sua configuração malhada e por atingir uma maior área geográfica.
Analisando as afirmativas apresentadas, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
b. Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas. Correto
U3S2 - Atividade Diagnóstica
Questão 1
No cenário de qualidade da energia elétrica, há um distúrbio que, quando presente em níveis acima dos permitidos, é responsável por: diminuir a eficiência de motores (redução de torque e, consequentemente, de velocidade); aumentar as perdas de efeito Joule em cabeamentos e nos próprios equipamentos (que farão uso de correntes extras na operação do sistema); diminuição de vida útil de equipamentos (devido ao aumento da vibração de caixas de engrenagens ou de equipamentos conectados a um motor, por exemplo); etc. Em concordância com tais efeitos, a presença de cargas monofásicas distribuídas inadequadamente; de cargas monofásicas conectadas em circuitos trifásicos; de fornos trifásicos à arco; e de anomalias no sistema elétrico, tais como: curto-circuito e falha de isolação de equipamento, são as principais causas desse distúrbio.
Com base no que foi abordado sobre efeitos e causas, assinale a alternativa que corretamente classifica o distúrbio elétrico analisado.
Escolha uma:
b. Desequilíbrio de tensão. Correto
Questão 2
Se você for capaz de observar os distúrbios elétricos que afetam o fornecimento de energia do seu sistema elétrico, medidas para prevenir tais eventos podem ser tomadas de acordo com a variedade de possíveis causas por trás dessas ocorrências. Devido ao amplo espectro de causas e efeitos, é útil aprender sobre distúrbios de energia elétrica em geral para entender os conceitos e ser capaz de resolver os seus problemas de maneira rápida com o mínimo de danos e prejuízos.
A respeito dos distúrbios elétricos, assinale a alternativa que não corresponde a um distúrbio.
Escolha uma:
e. Tensão em regime permanente. Correto
Questão 3
De acordo com o PRODIST, os níveis de tensão devem estar dentro de certos intervalos (X1, X2 e X3) para serem conceituados como adequados, precários ou críticos. Na tabela a seguir, são apresentadas as seguintes classificações de tensão de atendimento com suas respectivas faixas de variação de tensão em relação à uma tensão de referência.
Tabela – Pontos de conexão em tensão nominal superior a 1 kV e inferior a 69 kV.
Tensão de atendimento
Faixa de variação da tensão de leitura (V) em relação à tensão de referência
Adequada X1 ≤ V ≤ X2
Precária X3 ≤ V < X1
Crítica V < X3 ou V > X2
Com base nesta tabela e respeitando as normas do PRODIST, assinale a alternativa que substitui corretamente os valores de X1, X2 e X3.
Escolha uma:
a. X1: 0,93 p.u., X2: 1,05 p.u., X3: 0,90 p.u. Correto
U3S2 - Atividade de Aprendizagem
Questão 1
O desequilíbrio de tensão ocorre normalmente pela conexão de cargas monofásicas em circuitos trifásicos, por anomaliasno sistema elétrico, tais como curto-circuito e falha de isolação de equipamentos, entre outros.
Sobre o desequilíbrio de tensão, pode-se afirmar que:
I – O desequilíbrio de tensão, pode ser caracterizado por qualquer diferença nas amplitudes entre as três tensões de fase;
II – O desequilíbrio de tensão é caracterizado apenas pelo desvio da defasagem de 120º entre estas tensões.
III – O desequilíbrio de tensão, pode ser caracterizado por qualquer diferença nas amplitudes entre as três tensões de fase e pelo desvio da defasagem de 120º entre estas tensões.
IV – Pelo PRODIST, o desequilíbrio de tensão é avaliado a partir da relação entre a magnitude da tensão de sequência negativa e a magnitude da tensão de sequência positiva.
V – O NEMA (National Electrical Manufactorer Association) e o IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) definem equações diferentes das utilizadas pelo PRODIST para o cálculo do desequilíbrio de tensão.
Dentre estas afirmações, as alternativas corretas são:
Escolha uma:
b. Afimativas I, III, IV e V. Correto
Questão 2
Os afundamentos de tensão são distúrbios que ocorrem no sistema elétrico e geram má operação dos equipamentos eletrônicos, principalmente dos computadores.
Sobre este tipo de distúrbio no sistema elétrico, é incorreto afirmar que:
Escolha uma:
e. As faltas trifásicas geram um afundamento de tensão desequilibrado. Correto
Questão 3
Os afundamentos de tensão e elevações de tensão possuem características similares quanto a classificação e o tempo de duração.
É correto afirmar que:
Escolha uma:
c. Os afundamentos e elevações de tensão temporários possuem duração superior a 3 segundos e inferior a 3 minutos. Correto
U3S3 - Atividade Diagnóstica
Questão 1
Um dos desafios do setor elétrico nos dias de hoje é garantir fornecimento de energia ininterrupto, a custos acessíveis, num cenário em que as cargas estão cada vez mais sensíveis aos distúrbios de energia. Órgãos regulatórios no Brasil, portanto, a fim de avaliar o produto e os serviços prestados pelas concessionárias de energia, definiram uma série de índices e indicadores de qualidade da energia para garantir que a operação de seus sistemas ocorra de maneira eficiente e segura.
Sobre os indicadores de continuidade do fornecimento individual, analisamos que estes são mensurados por dois parâmetros, tais como:
Escolha uma:
a. A frequência de interrupções durante um determinado tempo e a duração cumulativa das interrupções ocorridas durante determinado intervalo de tempo no sistema de distribuição. Correto
Questão 2
Considere as seguintes definições de distúrbios de qualidade da energia:
O ________ é caracterizado por se propagar pelas linhas do condutor neutro fechando o circuito pelo terra, ou seja, tal distúrbio provoca diferença de tensão entre o condutor neutro e o terra.
Os ________ são tensões ou correntes senoidais de frequências múltiplas inteiras da frequência fundamental na qual o sistema de energia elétrica opera, usualmente, em 50 ou 60 Hz, e que são responsáveis por distorcer a forma de onda.
III. A _________ pode ser caracterizada como uma degradação no desempenho de um equipamento, sistema ou dispositivo devido a perturbações eletromagnéticas. Estas perturbações podem ser ruídos eletromagnéticos, sinais não desejados ou mesmo uma modificação no próprio meio de propagação.
Assinale a alternativa que preenche corretamente, em ordem crescente, as lacunas acima.
Escolha uma:
a. Ruído de modo comum, harmônicos, interferência eletromagnética. Correto
Questão 3
Com base nos índices e indicadores de qualidade da energia, cinco parâmetros bases foram definidos no Brasil pela ANEEL, sendo três deles referentes à continuidade do fornecimento de energia e os outros dois relacionados a conformidade e presteza do sistema.
Portanto, os indicadores em análise são: (i) Continuidade do fornecimento individual; (ii) Continuidade do fornecimento ao conjunto de unidades consumidoras; (iii) Continuidade na rede básica de transmissão; (iv) Conformidade; (v) Presteza.
A definição das siglas usadas neste estudo, são:
DIC – Duração de Interrupção Individual por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão;
FIC – Frequência de Interrupção Individual por Unidade Consumidora ou por Ponto de Conexão;
DMIC – Duração Máxima de Interrupção Contínua por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão;
DICRI – Duração de Interrupção Individual ocorrida em um Dia Crítico;
FEC – Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora;
DEC – Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora;
FIPC – Frequência de Interrupção do Ponto de Controle;
DIPC – Duração da Interrupção do Ponto de Controle;
DRP – Duração Relativa de Transgressão para Tensão Precária;
DRC – Duração Relativa de Transgressão para Tensão Crítica;
FER – Frequência Equivalente de Reclamação;
DER – Duração Equivalente de Reclamação.
Neste cenário, portanto, analise as afirmativas a seguir:
I. DIC, FIC, DMIC e DICRI são indicadores de continuidade do fornecimento individual.
II. FEC e DEC são indicadores de continuidade do fornecimento ao conjunto de unidades consumidoras.
III. FIPC e DIPC são indicadores de continuidade na rede básica de transmissão.
IV. DRP e DRC são indicadores de conformidade.
V. FER e DER são indicadores de presteza.
Com base nas afirmativas acima, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
c. As afirmativas I, II, III, IV e V estão corretas. Correto
U3S3 - Atividade de Aprendizagem
Questão 1
Para avaliar a conformidade no fornecimento de energia elétrica, o fator utilizado é o nível de tensão. São realizadas leituras, e verifica-se em qual categoria as tensões apuradas se classificam, podendo ser nível adequado, precário ou crítico.
A respeito dos indicadores de conformidade, é incorreto afirmar.
Escolha uma:
c. DRC indica o percentual de leituras na faixa de tensão correta. Correto
Para análise da qualidade da energia fornecida, 3 indicadores de continuidade são avaliados, sendo:
 - Indicadores de continuidade do fornecimento individual;
 - Indicadores de continuidade do fornecimento ao conjunto de unidades consumidoras;
 - Indicadores de continuidade na rede básica de transmissão.
Sobre os indicadores de continuidade, é incorreto afirmar.
Escolha uma:
c.DRP e DRC são índices avaliados pelos indicadores de continuidade do fornecimento individual. Correto
Questão 3
Os harmônicos são tensões ou correntes senoidais de frequências múltiplas inteiras da frequência fundamental na qual o sistema de energia elétrica opera, usualmente 50 ou 60 Hz, que distorcem a forma de onda .
Sobre este distúrbio, é possível afirmar que:
I – As distorções harmônicas causam vibrações em motores de indução.
II – Sobreaquecimento de núcleos ferromagnéticos é um dos problemas ocasionados pelos harmônicos.
III – Os efeitos deste distúrbio podem ser reduzidos com a utilização de filtros de harmônicos, reatores de linha, transformadores de isolação e com melhorias no aterramento e fiação.
IV – A principal causa desta distorção é a utilização de cargas elétricas lineares.
Analisando as afirmativas apresentadas, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
d. Afirmativas I, II e III estão corretas. Correto
U3 - Avaliação da Unidade
Questão 1
Sobre os impactos causados por afundamentos e elevações de tensão, uma maneira de avalia-los no que se refere à vida útil e à correta operação de equipamentos eletrônicos sensíveis é por meio da utilização da curva ITIC desses elementos. Assim, por meio de um conjunto adequado de medições, torna-se possível verificar a real necessidade e urgência de se mitigar tais distúrbios.
Sobre a curva ITIC e outros aspectos relacionados à sua utilização, assinale a alternativa incorreta.
Escolha uma:
c. Se uma variação de tensão de curta duração afetar a rede e possuir características da região sem dano físico da curva ITIC, nenhuma perda ou mal funcionamento ocorrerá na operação de um equipamento sensível conectado a esta rede.d)Se uma variação de tensão de curta duração afetar a rede e possuir características da região sem dano físico da curva ITIC, nenhuma perda ou mal funcionamento ocorrerá na operação de um equipamento sensível conectado a esta rede. Correto
Questão 2
A confiabilidade e o custo de qualquer sistema elétrico dependem da qualidade da energia fornecida pelo sistema e consumida pelas cargas. Uma má qualidade de energia pode resultar em funcionamento inadequado dos equipamentos, superaquecimento, desgaste acelerado, falha de disjuntores e, em alguns casos, condições perigosas. Sabe-se, no entanto, que tais preocupações com a qualidade da energia fornecida se tornaram mais relevantes nas últimas décadas.
Sobre as causas da qualidade da energia ser mais relevante nos dias de hoje que no passado, assinale a alternativa correta.
Escolha uma:
d. A inserção em larga escala de cargas com componentes eletrônicos e/ou máquinas rotativas, por exemplo, tem causado distúrbios nos sistemas elétricos e intensificado a necessidade de se estudar causas, efeitos e formas de mitigar distúrbios na magnitude, na forma de onda e na frequência do sinal de tensão. Correto
Questão 3
Tanto as concessionárias como os usuários finais de energia elétrica estão se preocupando cada vez mais com a qualidade da energia elétrica. Embora haja diversas razões para a preocupação crescente com a qualidade da energia elétrica, as pessoas de uma maneira geral buscam por equipamentos mais produtivos e eficientes. No comércio e na indústria, principalmente, tais equipamentos contribuem diretamente para o aumento de rentabilidade. Curiosamente, os equipamentos instalados para aumentar a produtividade também são, usualmente, os equipamentos que mais sofrem com interrupções de energia. Além disso, os mesmos, por vezes, são as fontes de problemas adicionais de qualidade da energia.
Sabendo disto, suponha que você é um engenheiro que coordena uma equipe de consultoria em qualidade da energia, e você lidera a inspeção de 04 instalações elétricas distintas. A sua equipe realizou medições em cada instalação, conforme estabelece o módulo 8 do PRODIST, e foram obtidos os seguintes resultados conforme ilustrado na figura a seguir.
Imagem 84
Com base nas figuras de (a) a (d), ordene em ordem crescente a possível causa para os respectivos distúrbios de qualidade da energia em cada instalação analisada.
Escolha uma:
c. Utilização de cargas não lineares, energização de grandes capacitores, chaveamento de cargas pesadas e conversores de energia que fazem uso de elementos de eletrônica de potência. Correto
Questão 4
Suponha que você é um consultor na área de planejamento energético e que você deseja interpretar alguns índices e indicadores de qualidade da energia para a elaboração de um planejamento de expansão do sistema elétrico brasileiro. Vamos considerar, portanto, uma localidade, que disponibilize o número de consumidores da região ao longo do mês de janeiro, sendo que nesta região ocorreram 03 incidentes que causaram interrupção no fornecimento da energia. Os dados relacionados a cada incidente estão descritos na Tabela 1.
Com base nos dados de ambas as tabelas, determine o número de consumidores desta localidade.
Escolha uma:
a. Entre 200.000 e 250.000 Correto
Questão 5
Considere um alimentador real de distribuição que possui tanto cargas urbanas como rurais, e o seu respectivo comportamento ao longo do tronco principal desse sistema ilustrado nas figuras a seguir:
Na figura do alimentador foram indicados três pontos passíveis da ocorrência de falta (falta 1, falta 2 e falta 3), locais em que também se assume a presença de dispositivos de seccionamento.
Com base nas figuras acima e em como as faltas afetam um sistema de distribuição, analise as afirmativas e assinale a incorreta.
Escolha uma:
e. Uma falta monofásica na posição 1 afeta menos consumidores que uma falta trifásica na posição 3. Correto