Questões de Concurso sobre Sistemas Elétricos de Potência

Originalmente, a energia consumida mensalmente pelos sistemas de iluminação e refrigeração de uma residência representava 40% do consumo total. Uma ação de eficiência foi implementada na residência, como mostra a tabela a seguir. Não houve alteração no consumo das outras cargas.

Nessas condições, qual foi o percentual de redução do consumo mensal total de energia elétrica da residência?

Um motor trifásico com corrente nominal de 4 A e velocidade síncrona igual a 1.800 RPM apresenta a seguinte curva de partida direta:

Quando a velocidade atinge 50% de seu valor síncrono, a corrente, em ampères, vale

A potência ativa total do circuito, a seguir, alimentado pela fonte de tensão monofásica com tensão eficaz de 50 V é:

Uma linha de transmissão equilibrada possui impedância própria $Z_P=3+j\cdot 2\left[\Omega \right]$ e impedância mútua $Z_M=j\cdot 1\left[\Omega \right]$. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da impedância de sequência zero dessa linha.

Uma fonte de alimentação ideal, com intensidade de 1 [p.u.] alimenta três cargas industriais em paralelo. A primeira carga se trata de um forno elétrico, com impedância equivalente de 2 [p.u.]. A segunda carga se trata de um carregador de baterias (AC/DC), que apresenta um comportamento equivalente a uma fonte de corrente, com corrente constante no lado AC sendo drenada da fonte, com 0,4 + j ·0,1 [p.u.]. A terceira carga é um conjunto de motor com inversor, que pode ser representado por uma carga de potência constante na rede AC com potência de 0,3 + j · 0,1 [p.u.] com fator de potência indutivo. Nessas condições, a corrente total drenada da fonte de alimentação é de:

Para estudos de regime permanente senoidal, um sistema elétrico pode ser representado pelo seu circuito de sequência positiva, que está descrito na tabela a seguir.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente a matriz de admitâncias nodais desse circuito, considerando que o nó 5 é de referência e que os demais nós se referem às linhas e às colunas dessa matriz (p. ex. o nó 1 refere-se à primeira linha e à primeira coluna da matriz).

Uma instalação monofásica em corrente alternada é responsável por alimentar uma carga de potência constante. O fluxo de potência visto nessa rede para alimentar essa carga é de apenas potência reativa, com 0,8 [p.u.], de natureza indutiva. Sabe-se que a fonte de alimentação possui uma tensão de 1 [p.u.] e que os dois cabos de alimentação da carga podem ser representados por uma única impedância de j·0,1 [p.u.]. Utilizando aritmética com duas casas decimais de precisão, é correto afirmar que a tensão nos terminais da carga em regime permanente é de aproximadamente:

Sobre a geração de energia elétrica no Brasil, é correto afirmar que:

O regulador de tensão é um equipamento que mantém um nível de tensão pré-determinado em um alimentador de distribuição, apesar das variações de carga. De um modo geral, esse equipamento é composto por um autotransformador com comutação automática de tape, através de um comutador sob carga. Nesse contexto, considere o regulador automático de tensão, abaixo.

Dado que o número de espiras da bobina de entrada é N_c = 220, que as fases de todos os sinais são nulas e que as bobinas são ideais, o número de espiras da bobina secundária (SE) é

Uma linha de transmissão equilibrada possui impedância própria $\bar{Z}$_P = j · 1[Ω] e impedância mútua $\bar{Z}$_M = j · 0,5[Ω]. Essa linha conecta uma fonte de sequência direta ABC, que está ligada em estrela, a uma carga trifásica, também ligada em estrela. Dado que a tensão de fase na fonte é 100 [V] e que as correntes nas fases da fonte são i_A = 10 [A]; i_B = 10$\angle$ -90º [A]; e i_C = 10 $\angle$ 90º [A] ; assinale a alternativa que apresenta corretamente a queda de tensão na fase A da linha.

Um sistema de subtransmissão apresenta uma configuração com três barras interligadas por linhas de transmissão curtas, representadas apenas por impedâncias séries para estudos de fluxo de potência. A barra 1 é uma barra de geração, que possui uma fonte de tensão ideal com tensão de 1 [p.u.] de sequência positiva, conectado à barra através de uma reatância de j ·0,02 [p.u.]. A barra 2 é uma barra de carga que possui impedância equivalente de sequência positiva de 1,5 + j · 0,2 [p.u.]. A barra 3 é outra barra de geração, que possui uma fonte de tensão ideal com tensão de 1 [p.u.] de sequência positiva, conectada à barra através de uma reatância de j · 0,04 [p.u.]. A linha de transmissão que conecta a barra 1 à barra 2 possui impedância de j · 0,08 [p.u.]. A linha que conecta a barra 3 à barra 2 possui impedância de j · 0,1 [p.u.]. Considerando uma matriz de admitâncias nodais em que as linhas e as colunas correspondem às barras 1, 2 e 3 do sistema, respectivamente, assinale a alternativa correta a respeito da mudança ocorrida nessa matriz se uma nova linha, com impedância de j · 0,04 [p.u.] for conectada entre as barras 1 e 3.

Um Controlador Lógico Programável comanda um motor por meio de sua saída S. Para tanto, dois botões de contato momentâneos, normalmente abertos foram utilizados: B1 e B2. Uma chave principal C habilita o funcionamento desse sistema quando ela se encontra fechada. A função de cada botão é:

− ao pressionar B1, o motor deve ligar e permanecer ligado.

− ao pressionar B2, o motor deve desligar e permanecer desligado.

O Diagrama em Escada que implementa a lógica de controle desse acionamento é:

Analise as afirmativas abaixo, referentes às características dos sistemas elétricos de potência.

I- A energia elétrica é majoritariamente gerada através de máquinas síncronas que são movidas por turbinas (hidráulicas, a vapor e de combustão interna).

II- As tensões de geração, normalmente, estão na faixa de 69 a 138 kV.

III- A maior parcela da energia gerada é transmitida das centrais de geração por longas distâncias até os centros de cargas.

IV- As linhas de transmissão de energia trabalham com tensões elevadas, por exemplo, 230 kV. V- Sistemas de corrente contínua são os principais meios de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica.

VI- O sistema de distribuição é o estágio final da transferência de potência para os consumidores individuais. A tensão, na distribuição primária tipicamente, é entre 120 e 240 V.

Estão corretas apenas as afirmativas

Nos sistemas de distribuição de energia, é correto afirmar que o fator de carga de um sistema pode ser definido como

Uma impedância de carga é conectada a uma fonte por meio de um transformador ideal com 500 espiras no primário e 3000 espiras no secundário. A impedância vista pela fonte de tensão é:

Uma linha de transmissão é representada por parâmetros concentrados de acordo com o modelo PI, conforme mostra o circuito abaixo:

Sendo Vs e Is tensão e corrente por fase no lado do transmissor, Vr e Ir tensão e corrente por fase no lado do receptor e Z e Y/2 impedância e admitância da linha de transmissão. A tensão Vs pode ser determinada através da expressão:

O controle do fluxo de potência e de tensão nas barras de geração de energia elétrica garante a estabilidade dos sistemas elétricos de potência interligados. Acerca desse controle, assinale a alternativa correta.