U2- Avaliação da Unidade - Sistema Elétricos de Potência II

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U2 - Avaliação da Unidade - Sistema Elétricos de Potência II
 Questão 1
O OpenDSS disponibiliza um grande acervo de parâmetros para a modelagem de transformadores das redes de distribuição, os quais podem ser consultados na documentação do software.
 Considere um transformador rebaixador de tensão conectado à duas barras, B1 e B2, de um sistema de distribuição. Esse transformador possui configuração delta-estrela, potência nominal de 10 MVA e tensão nominal de 13,8kV/380V.
 Dado o contexto, deseja-se simular o efeito de uma queda de tensão de 5% no secundário do transformador, utilizando o comando "new transformer", porém sem alterar a tensão nominal do mesmo. Realize o proposto fazendo uso do parâmetro "taps", presente na documentação do software OpenDSS.
Assinale a alternativa que apresenta o comando correto para a situação proposta.
R: a. new transformer.TR phases=3 windings=2 buses=(B1, B2) conns=(delta, wye) kvs=(13.8, 0.38) kvas=(10000, 10000) taps[1 0.95]
Questão 2
O método da soma das potências é um método alternativo ao método da soma das correntes para a determinação das variáveis dos sitemas de distribuição. Considere, portanto, o sistema elétrico apresentado na figura-1.
 Figura-1: Sistema radial de 3 barras.
Fonte: SILVA, Rafael S. (2018).
 Assumindo como referência a tensão de 36,2 kV na barra 1, calcule, através do método da soma de potências, o módulo da tensão na barra 2, sabendo que S2 = 8+j3 MVA, S3 = 0 e Z12 = Z23 = 1,8 + j2,2 Ω.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor das tensões complexas solicitadas.
R: e. V2 = 35,5 kV
Questão 3
A análise de queda de tensão nas linhas de distribuição pode ser simplificada com o emprego de simulação do fluxo de carga, através de softwares como o OpenDSS. Considere a rede de distribuição apresentada na imagem-1, a seguir.
 Imagem-1: Rede de distribuição
Fonte: SILVA, Rafael S. (2018).
 Da rede de distribuição acima, conhece-se os seguintes parâmetros:
 Comprimento da linha LDA-B: 3 km.
Matriz de resistência série (Ω/km): R = [2.2 | 0.1 2.2 | 0.1 0.1 2.2 ].
Matriz de reatância série (Ω/km): X = [1.1 |0.1 1.1 |0.1 0.1 1.1].
Matriz da capacitância shunt (nF/km):  C = [2.2 | -0.8 2.2 | -0.8 -0.8 2.2].
Transformador TRsub: 138kV/13,8kV; 30MVA; X%=10%.
Transformador TRBT: 13,8kV/220V; 10MVA; X%=5%.
Carga: Potência constante; S = 2000 + j640.
Banco capacitivo Cp: 5000 kVAr; 13,8kV; conexão estrela.
 Dado o contexto, escreva um script da rede de distribuição apresentada e encontre o módulo da tensão trifásica sobre a carga, em pu., sabendo que o sistema é balanceado como um todo.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor das tensões complexas sobre a carga.
R: a. Vcarga = 0,8726 pu.
Questão 4
O fluxo de carga nos sistemas de distribuição deve ser analisado segundo modelos trifásicos, em razão dos desbalanços de carga e parâmetros, normalmente expressos através de equações matriciais. A imagem-1, a seguir, apresenta um segmento de um sistema de distribuição trifásico, delimitado pelas barras i e j.
 Imagem-1: Segmento de um sistema de distribuição trifásico.
Disponível em: <https://bit.ly/2U5KR0u>. Acesso em: 23 jan. 2019.
 
Dado o contexto, escreva o modelo matricial trifásico para o segmento apresentado, tendo a tensão da barra j expressa em evidência. Considere, ainda, que a impedância das linhas é de 0,1+j0,2 e que a impedância de acoplamento entre as fases é desprezível.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente o modelo matricial solicitado.
R: 
Questão 5 
A simulação de redes de distribuição através de sotwares, como o OpenDSS, permite com que a análise do fluxo de carga seja facilitada, especialmente em sistemas complexos. Considere, portanto, o sistema elétrico apresentado na Imagem-1.
 
Imagem-1: Sistema radial de 3 barras.
Fonte: SILVA, Rafael S. (2018).
 
Os parâmetros do sistema apresentado são os seguintes:
 
Tensão de referência na barra 1: 36,2 kV.
Cargas: S2 = 8+j3 MVA; S3 = 6+j2 MVA.
Impedância total das linhas: Z12 = Z23 = 1,8 + j2,2 Ω.
Frequência da rede: 60 Hz.
Sistema balanceado.
 
Dado o contexto, escreva um script do sistema e obtenha o módulo da corrente na linha Z12.
Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da corrente solicitada.
R: b.
I12 ≅ 246 A.