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Exercício - 01: Corrente de curto-circuito Considere um transformador e a linha com as seguintes características: Transformador: • Trifásico em estrela sem o neutro • Potência nominal: 𝑆𝑛 = 1000 𝑘𝑉𝐴 • Tensão: 13,8kV/220V • Impedância percentual: 𝑍% = 5,5% • Perdas no cobre: 𝑃𝑤 = 12500𝑊 Linha: • Condutor: 1x240mm²/fase (consultar tabela para obter R e X) • Comprimento: 25m Determine: a) A impedância do transformador (𝑅𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑒 𝑋𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜) Ztrafo= 5,5*((220)²/1000*10³)= 2,6 mΩ R%= (12500/1000k)*100 R%= 1,25 Rtrafo=1,25%*((220)²/1000*10³)=0,6mΩ Xtrafo= Xtrafo=j2,53 mΩ b) A impedância da linha (𝑅𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 ,𝑋𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑒 𝑍𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎) Distancia=25km/ sessão de 1/240 Rlinha= 0,0958*25=2,39mΩ Xlinha=0,1070*25=2,67mΩ Zlinha=2,39+j2,67 (mΩ) Zlinha= 5,06 mΩ c) A impedância equivalente (𝑍𝑒𝑞)Zzz Zeq= (0,6+2,39)+j(2,53+2,67) Zeq=2,99+j5,2 Zeq=5,99<60,1 d) A corrente de curto-circuito trifásico simétrica (𝐼𝑐𝑠) Ics=220/*5,99 220/10,37*10³ Ics=19,35kA e) A corrente de curto-circuito trifásico assimétrica (𝐼𝑐𝑎) Ci= 5,2/(2*3,14*60*2,99) Ci=4,6*10^-3 Fa= Fa=1,32 Ica=1,32*19,35 Ica=25,54A Icim= V2*25,54m Icim=35,97mΩ f) A corrente bifásica de curto-circuito (𝐼𝑐𝑏) Icb=*19,35 Icb=19,75mΩ Exercício - 02: Corrente de curto-circuito Considere uma instalação trifásica com as seguintes características: • Transformador: Tensão = 13,8kV/380V • Impedância equivalente da instalação: 𝑍𝑒𝑞= 6+𝑗15 (𝑚Ω) • Condutor isolado de cobre de seção de 150mm² • Tipo de isolação do condutor PVC Determine o tempo máximo que a proteção deve atuar. Ics=380/(v3*16,15) Ics=13,58kA T≤ 115²*150²/13,58k² T≤ 1,61s R 0,11950 x: 0,2672 Rlt1= 0,11950(1+0,00393*(75-20))*30 Rlt1= 4,35kΩ Xlt1=30k*0,2672= 8,016k Zt1= 4,35k + J8,016 L2: R 0,16940 x: 0,2802 Rlt2= 0,16940 (1+0,00393*(75-20))*25k Rlt2= 5,15kΩ Xlt2=25k*0,2802= 7,005 Zt2= 5,15k + j7,005 A) Vab=f < 30° VbC=f < -90° Vca=f < 150° Vab= < 30° = 381,05 <30°v Vbc= < -90°= 381,05 <-90°v Vca= < 150°= 381,05 <150°v B) Config. Estrela (IF = IL) = Iab, = Iab Iab = 6,80 <-68,19° A = Ibc, = Ibc Ibc = 6,80 <-188,10° A = Iac, = Iac Iac = 6,80 <51,85° A P= 3*Vf*Vf*Cosθ P = 3*220*6,8* cos(68,19) P = 1664,4w Q = 3*Vf*Vf*Senθ Q = 3*220*6,8* sen(68,19) Q = 4166,7w S = 3*220*6,8 S = 4488,00 VA D) Iab = 6,80 <-68,19° A Ibc = 6,80 <-188,10° A Iac = 6,80 <51,85° A Ia+Ib+Ic=0 Retangular: 2,52 – 96,31 -6,73+89,96 4,20 + 5,34 Ao somar todos, os mesmos se anulam. 5) A) = Iab, = Iab Iab = 8,80 <-53,14° A = Ibc, = Ibc Ibc = 8,80 <-173,14° A = Iac, = Iac Iac = 8,80 <66,86° A C) Va=f < -30° Va= < 54,14- 30° = 15,24 <-83,14°A Vb= < -173,14-30° = 15,24 <203,14°A VC= < 66,86-30° = 15,24 <36,86°A C) P= 3*Vf*Vf*Cosθ P = 3*220*8,8* cos(53,14) P = 3.483,9w Q = 3*Vf*Vf*Senθ Q = 3*220*8,8* sen(53,14) Q = 4647VA S = 3*220*8,8 S = 5808,00 VA 6) = Iab, = Iab Iab = 11,60 <-71,56° A = Ibc, = Ibc Ibc = 20,42 <-188,1° A = Iac, = Iac Iac = 14,08 <69,81° A B) Ia = 11,60 <-71,56° A = (rec.) 3,66 -j11 Ib = 20,42 <-188,1° A = (rec.) -20,21 -j8,87 Ic = 14,08 < 69,81° A = (rec.) 4,85 + 13,21 D) Sa = Va + Ia Sa = 220<220 * 11,60<71,56 Sa = 2552<41,56 VA Sa = 807,2 + j2420,9VA Sb= 220<120*14,08<-69,81 Sb= 1675,46+j4167,8 VA Sc= 220<120 * 14,08<-69,81 Sc= 1983,2 + j2379,48VA Somatória: 807,22 + j2420,9 1675,46 + j4167,8 1983,2 + j2379,48 Total =4466,8 + 8968,18VA 10018,8<63,5VA (pol.) 7) A) Z1 = 8+j10 = (pol.) 12,81<51,34° Z2 = 6+j10 = (pol.) 11,66<59,04° Z3 = 18+j20 = (pol.) 26,9<48,01° = vab, = Iab Iab = 17,14 <-51,34° A = vbc, = Ibc Ibc = 18,86 <-179,04° A = vac, = Iac Iac = 8,14 <71,99° A B) IA Iab = 10,72 – j13,40 Ica = 2,52 – j4,46 Ia = 8,2 - j21,16 (Pol.) 22,69 < - 68,81°A IB Ibc = -18,85 – j0,31 Iab = 10,42 – j13,4 Ib = 29,57 - j13,09 (Pol.) 32,33 < - 23,87°A Ic Ica = 2,52 – j4,46 Ibc = -18,85 – j0,31 Ic = 21,34 - j8,04 (Pol.) 22,84 < 20,68°A Sab = Vab* Iab Sab = 220<0* 17,14 <-51,34° A Sab = 3774,4 <51,34VA (Rec.) 2359,73 + j2949,64VA Sbc = 220<0* 18,86 <-179,04° A Sbc = 4149 <59,04VA (Rec.) 2134,4 + j3557,87VA Sca = 220<0* 8,17 <-71,99° A Sca = 1797,4 <48,01VA (Rec.) 1202,4 + j1335,93VA Sab + Sbc + Sac 2359,73 + j2949,64VA 2134,4 + j3557,87VA 1202,4 + j1335,93VA 5969,53 + j7843,44VA (P. ATIVA) | (P. REATIVA) | (pol.) 9693,81<54° VA C) Z3+Z1 = 26 + j30 Z2 = 6 + j10 = = Ica= 17,05+j49,11 17,74 +j 49,11 (pol.) = 17,74 <163,93A
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