Questões de Concurso sobre Coordenação da proteção e Cálculos de curto-circuito

A figura a seguir apresenta uma coordenação típica da proteção entre disjuntor (curva D na figura) e fusível (curva F na figura). Em relação ao funcionamento correto dos dispositivos, apresentado no gráfico, é correto afirmar:

Há necessidade de se instalar um sistema de proteção para uma rede de média tensão que, em presença de funcionamentos anormais, isole o defeito. O requisito para esse sistema de proteção é que tenha três níveis de detecção de curtos-circuitos e de funcionamento por tempo independente, nos quais o tempo de atuação poderá ser mais rápido, sendo que o primeiro nível deve ser ajustado com uma corrente de detecção na ordem de 1,3ln, em que ln é igual à corrente nominal máxima em carga. O sistema de proteção adequado para a situação exposta é o:

Uma instalação elétrica radial possui três disjuntores acionados por três relés de sobrecorrente de tempo inverso (função ANSI 51), conforme o unifilar ilustrado.

Considerando as curvas tempo vs. corrente apresentadas no coordenograma, a correta associação da curva ao relé de sobrecorrente do unifilar, considerando que eles estão corretamente coordenados, é

Um quadro elétrico monofásico é instalado no final de um trecho de cabo distante 200 metros do ponto de entrega. A tensão no ponto de entrega é de 4400 V e o cabo usado para conectar o quadro ao mesmo possui uma impedância de j . 0,01 ohms/m. Sabendo que a impedância do equivalente de Thévenin no ponto de entrega é de j . 0,4 ohms, a intensidade de corrente de curto-circuito, em A, no quadro elétrico, é de aproximadamente

A figura abaixo apresenta, de forma esquemática, um gerador síncrono conectado a um sistema elétrico de grande porte por meio de um transformador elevador e de uma linha de transmissão, em configuração radial.

A potência nominal do gerador é 100 MVA. O eixo do gerador está acoplado a uma turbina hidráulica, que opera entre 10 e 80 MW. Considere o ponto A localizado no meio da linha de transmissão e despreze as perdas.

Em relação aos transitórios eletromecânicos que resultam da ocorrência de um curto-circuito no ponto A, assinale a alternativa correta:

Seja um gerador síncrono trifásico, conectado em Y, com neutro aterrado através de uma reatância de 0,05 pu (base: 30 MVA, 13,8 kV).

Esse gerador síncrono possui as seguintes características: 30 MVA, 13,8 kV, reatâncias de sequência positiva, negativa e zero iguais a 10%, 10% e 5%, respectivamente. O gerador está operando em vazio com tensão nominal nos seus terminais.

Qual o valor da magnitude da corrente (em pu na base: 30 MVA, 13,8 kV) de sequência 0, quando nos terminais do gerador ocorre um curto-circuito sólido monofásico à terra na fase a?

Dois dispositivos de proteção em série ou cascata de uma fonte de alimentação estarão corretamente coordenados se ajustados de forma que:

I – se o dispositivo de proteção mais próximo do defeito atuar logo após o dispositivo de proteção mais próximo da fonte falhar em sua atuação.

II – se o dispositivo de proteção mais próximo da fonte atuar logo após o dispositivo de proteção mais próximo do defeito falhar em sua atuação.

III – se o dispositivo de proteção mais próximo do defeito atuar logo após o dispositivo de proteção mais próximo da fonte falhar ou não em sua atuação.

IV – se o dispositivo de proteção mais próximo da fonte atuar logo após o dispositivo de proteção mais próximo do defeito falhar ou não em sua atuação.

Das assertivas apresentadas, pode-se afirmar:

Uma subestação industrial exclusivamente consumidora, apresentada na figura abaixo, dispõe de dois transformadores abaixadores idênticos, disjuntores I_GMT (disjuntor geral), I_MT1, I_MT2, I_BT1, I_BT2, C_BT (disjuntor de paralelismo), L1, L2, L3, L4, L5 e L6 e proteções de sobrecorrente de fase temporizadas não direcionais associadas a esses disjuntores.

Considerando as situações de curtos-circuitos não simultâneos nas posições de G1 a G4, indicadas na figura e, supondo que todos os disjuntores no instante pré-defeito de cada situação, exceto C_BT, estejam fechados, analise as afirmações a seguir:

I. Quando da ocorrência de curto-circuito em G1, com C_BT fechado, a corrente monitorada pelo relé de L1 deve ser inferior à corrente monitorada pelo mesmo relé, quando C_BT operar aberto e o mesmo defeito acontecer em G1.

II. Quando da ocorrência de curto-circuito em G2, a corrente monitorada pelo relé de I_BT1 não sofre alteração em sua magnitude, seja quando C_BT operar aberto seja fechado.

III. Supondo C_BT aberto, quando da ocorrência de curto-circuito em G4, o relé associado a I_MT1 deve atuar mais rapidamente que o relé associado a disjuntor geral (I_GMT).

IV. Quando da ocorrência de curto-circuito em G3, é importante que o relé associado a I_MT1 atue com rapidez adequada à curva de suportabilidade do transformador a correntes de curto-circuito passantes.

Estão CORRETAS

“O sistema de proteça o que possui esta propriedade é capaz de reconhecer e selecionar as condiço es que deve operar, a fim de evitar operações desnecessárias”. Esta afirmação refere-se a qual propriedade básica de um sistema de proteção de sistemas elétricos de potência?

Os sistemas de proteção empregam grandezas elétricas como tensões, correntes e potências para desempenhar funções que são capazes de avaliar o estado operativo das redes elétricas. Considerando esse contexto, assinale a alternativa correta.

Os disjuntores termomagnéticos são equipamentos de proteção contra sobrecarga e curto circuito. A curva de operação desse equipamento é representada na figura a seguir, em que a ordenada indica o tempo de atuação do equipamento (abertura do circuito) e, na abcissa, a corrente do circuito em múltiplo da corrente nominal do equipamento. Um circuito elétrico está protegido com um disjuntor termomagnético tripolar de corrente nominal de 100A. Devido a uma avaria na carga atendida pelo circuito, sua corrente passou a ser de 200A. A partir desse instante, o tempo t em que o disjuntor abrirá o circuito é

Na análise de corrente fase de curto circuito, o modo no qual a limitação da corrente de curto se dá devido às impedâncias do transformador e do cabo, com percurso puramente metálico, resultando na menor impedância e na maior corrente, é conhecido como contato da fase com o:

Um circuito é formado por condutores de cobre com isolação de PVC (K=115) e seção de 25 mm². O disjuntor termomagnético tripolar desse circuito está instalado em um local cuja corrente de curto-circuito calculada é 4,8 kA. De acordo com o critério de proteção contra as correntes de curto-circuito, o disjuntor deverá atuar num tempo não superior a

Em um ponto de um sistema de potência equilibrado, ocorre um curto-circuito entre uma fase e o terra, através de uma impedância de curto Z_curto. As impedâncias equivalentes de sequências positiva, negativa e zero do sistema, no ponto em que ocorreu o curto, são Z₁, Z₂ e Z₀, respectivamente, e a tensão de sequência positiva no ponto, antes de ocorrer o curto, é igual a V_P. O valor da corrente de curto que passa pela impedância Z_curto, em função dos dados apresentados, é:

Considere que três transformadores monofásicos, cada um com relação de transformação $1:\sqrt{3}$ e reatância equivalente série de X Ω referida ao lado de alta tensão (AT), são ligados de forma a constituir um banco trifásico. Considere, também, que os terminais de baixa tensão (BT) dos transformadores monofásicos são ligados em Y e são diretamente conectados a uma fonte trifásica equilibrada com tensão entre fases igual a E volts e, por fim, que o outro lado do banco é ligado em Δ. Para um curtocircuito trifásico franco nos terminais do lado AT, a corrente no lado BT é

A corrente de curto-circuito é defeito indesejável, e se não for rapidamente eliminada, os danos nos equipamentos que integram a rede elétrica poderão ser elevados. Nesse sentido, considere os seguintes itens:

1. Conhecer a dimensão do seu valor.

2. Efetuar a coordenação de relés.

3. Considerar as harmônicas na frequência industrial, devido à carga na linha.

4. Ter relés de proteção, com tempo de atuação superior a 6 s.

São necessários para se dimensionar a proteção elétrica os itens: