Lista de Exercicios AV2

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SUBESTAÇÃO
Lista de Exercícios Av2
Nome : Patricia Luz Pereira 
 
1) Explique o que são subestações consumidoras. 
São aquelas construídas em propriedade particular, que suprem os pontos finais. 
2) O que diferencia subestações consumidoras maiores de 69 kV e menores de 69 kV?
Substações primárias ≥ 69kV
Devem atender as necessidades do fornecimento permitido flexbilidade de manobras, acessibilidade para manutenções, confiabilidade para proteção e operação, seurança para equipamentos e pessoal.
· Proteção de entrada por dinjuntores e relés. 
· TPs e TCs de medição fornecidos pela distribuidora, instalada pelo consumidor.
· Para-raios nas netradas de todas as fases.
· Para aumentar a confiabilidade, podem possuir dois circuitoos de alimentação (um pode ser reserva).
· Pode ter dois ou mais transformadores. Podem suportar cada um toda a carga ou dividir a carga.
· Valores contratuais e nergia mais barata.
· Acesso ao mercado livre de energia.
· Grandes empresas (BMW, JBS, etc.).
Substações primárias ≤ 69kV
· Devem alojar medição, proteção e facultativamente a transformação.
· Deve ser instalada no limite da propriedade com a via pública, de fácil acesso a distribuidora.
· Subdividida entre simplificada e convencional.
3) Qual a razão do estudo de coordenação de isolamento, o que ele leva em consideração, e para que é aplicado. 
Coordenação de isolamento é a seleção da suportabilidade dielétrica dos equipamentos em função das tensões que podem ocorrer no sistema ao qual estes equipamentos serão ligados. Este procedimento leva em conta as condições em que serão operados e as características dos dispositivos de proteção disponíveis. Suportabilidade dielétrica é a propriedade de uma isolação de se opor a carga disruptiva.
4) Descreva a diferença entre duração e intensidade das seguintes sobretensões: 
a. Sobretensão temporária 
Caracterizado por uma onda de tensão elevada e de natureza oscilatória e longo tempo de duração. Alguma podem entrar em Regime permanente (infinita).
b. Sobretensão de manobra 
Menor em intensidade que a atmosférica e dura mais tempo.
c. Sobretensão atmosférica 
Mais rápida de todas as sobretensões e maior valor de tensão.
5) Em relação a sobretensões temporárias, descreva como ocorre a sobretensão em: 
a. Defeito Monopolar 
Defeitos monopolares ocorrem com mais frequência do que trifásicos ou bifásicos. Quando ocorre defeito em uma fase, as outras fases podem sofrer níveis altos de sobretensão entre fase-terra. O valor da sobretensão é função da configuração do neutro (quando neutro aterrado por resistência ou efetivamente). A forma de onda resultante é senoidal, de frequência industrial, não amortecida e com tempo de duração associado ao valor ajustado no relé de proteção.
b. Perda de carga por abertura de disjuntor 
Um disjuntor desconectado poderá elevar a tensão devido a redução do fluxo de carga, fazendo com que o efeito capacitivo das LTsreduza a impedância do sistema elétrico (Xcda LT diminui). Em situações normais Vg(tensão do gerador) é maior que o da carga Vc. Com a diminuição de X (devido a queda de Xc), o sistema sofre um aumento da tensão Vc. A forma da onda é senoidal de frequência industrial, cujo módulo depende do nível de curto-circuito do sistema, do comprimento da LT e da compensação série ou paralela disponível no sistema.
c. Fenômeno de Ferro-Ressonância 
Quando ocorre o sistema fica ressonante. Ocorre quando ocorre rupturas de fusível de alta velocidade ou outros elementos monopolares na proteção de transformadores.
d. Efeito Ferranti 
Ocorre quando o fluxo de corrente de uma LT sem compensação é reduzido devido à abertura do disjuntor na extremidade da carga e a LT fica submetida a uma alta tensão Vg(tensão do gerador) sobre ela.
6) Cite 5 formar em que pode ocorrer sobretensão de manobra. 
· Interrupção de corrente muito alta (ex: curto-circuito)
· Interrupção de corrente capacitiva (ex: LT ou LD operando a vazio ou banco de capacitores)
· Interrupção de pequenas correntes indutivas.
· Energização de LT, bancos de capacitor, transformador
· Religamento de LT
7) Descreva e faça um desenho representativo de uma descarga atmosférica, passando por suas três etapas, desde o início das descargas até as descargas secundárias. 
Aumento desta ddp cria um gradiente de tensão que pode superar a rigidez dielétrica do ar → cargas elétricas negativas migram na direção da terra em ramificações. Isto se chama descarga piloto. A ionização do caminho pela descarga piloto mantém o gradiente de tensão da região alto, gerando uma descarga que sobe do solo para a nuvem, constituída por cargas positivas. Isto se chama descarga de retorno. A descarga de retorno gera temporariamente uma neutralização eletrostática. Para manter este equilíbrio na nuvem surgem novas descargas entre a nuvem e a terra, no sentido da descarga de retorno que já havia ionizado o ar. Isto se chama descarga reflexa ou secundária. Estas descargas podem ocorrer inúmeras vezes.
8) Observe a tabela a seguir e responda: 
a) Uma chave seccionadora de 13,8 kV precisa resistir a uma sobretensão de curta duração de 37 kV. Qual será a tensão máxima do equipamento? 
V=95 kV ou 110kV
b) Um disjuntor de 138 kV precisa resistir a uma sobretensão de impulso atmosférico de 470 kV de crista. Qual será a tensão máxima do equipamento? 
V=230kV
c) Qual a tensão suportável de curta duração para um equipamento de tensão máxima de 0,6 kV? 
V=4kV
d) Qual a tensão suportável de curta duração para um equipamento de tensão máxima de 123 kV? 
V=185kV
9) Cite e comente duas funções do líquido isolante no transformador. 
· Isolar as partes vivas internas do transformador, pelas suas caracteríricasdielétricas.
· Resfriar o transformador
10) Cite e comente vantagens e desvantagens de três líquidos isolantes de transformador. 
· ÓLEO MINERAL: É o fluído mais comummente utilizado em transformadores de distribuição e força. Tem origem no fracionamento do petróleo. Baixo ponto de combustão → perigo para ambientes residências e comerciais, ou onde existem produtos inflamáveis. Seu envelhecimento produz componentes que prejudicam o material isolante do transformador. Ao envelhecer, deve ser trocado.
· ÓLEOS DE SILICONE: Fluídos mais utilizados em transformadores. Polímero sintético, com principal elemento silício. Excelente estabilidade térmica, com ponto de chama em 300°(isola pelo dióxido de silício formado). Custo mais elevado
· ASCAREL (PCB): Proibida utilização no Brasil em 1982. Altamente cancerígeno. Vazamento pode causar sérios danos ambientais.
11) Explique pelo menos 3 diferenças entre o transformador à óleo e o transformador a seco, e conclua qual tem a maior vantagem de uso. 
O transformador a óleo sua manutenção deve ser periódica, necessitando substituições de óleo isolante, juntas, guarnições e acessórios, (isento). Quanto a sua segurança há riscos de explosão e incêndio, vazamentos e contaminação do Ambiente. Sua proteção exige vários acesórios para proteção e controle. Enquanto o a seco é isento sua manutenção, Não explode, não alimenta ou propaga incêncios e para a sua proteção necessitam apenas sensores de temperatura para o alarme, desligamento e medição de tempetarura.
12) Identifique o número e explique o que fazem os seguintes elementos do transformador: 
Tanque 
Conservador de líquido isolante (tanque de expansão)= 4, área para expansão do óleo .
Secador de ar = 10, Silica gel, sua função é evitar que entre umidade, evitando assim comprometer a isolação do óleo.
Núcleo = 4, Enrolamento, Bombinasm, etcc…
Buchas = 5, isolante, para que não ocorra fechamento de arco elétrico nos terminais.
Termômetro = Registrar a temperatura, indica está passando da potência de operação ou está com alguma falha interna e associado com relés para fazer a proteção.
Painel de Controle = Monitoramento de todas a funções do transformador.
Radiador = Utilizado para troca térmica do fluído isolante.
Comutador automático de TAP = Equipamento para controlar nível de tensão de saídade maneira estável comutando o primário.
13) De o nome e explique o que quer dizer estes diferentes tipos de ventilação de transformador, e para qual tipo de transformador se aplica: 
· ONAN(Óleo Natural, Ar Natural) –óleo natural com resfriamento natural
· ONAF(Óleo Natural, Ar Forçado) –óleo natural com ventilação forçada
· OFAF(Óleo Forçado, Ar Forçado) –óleo com circulação forçada do líquido isolante e com ventilação forçada
· OFWF(Óleo Forçado, Água waterForçada) –Óleo com circulação forçada do líquido isolante com resfriamento a água
· AN(Ar Natural) –Seco com resfriamento natural
· AF(Ar Forçado) –Seco com Ventilação Forçada