GABARITO - DEF30 Questão 1 a) Ensaio em aberto: Um dos lados do transformador é deixado em aberto, normalmente o lado de alta tensão. Instrumentos de medição são conectados para medir a corrente I 1, V 1 e a potência ativa na entrada P 1 (Figura 1.1). A tensão aplicada V 1 deve ser igual à tensão nominal do transformador (dado de placa). Como um dos lados em vazio teremos: I 2 = 0 => I 1 = 0; A impedância do ramo de magnetização (r c e x m ) é muito maior que a impedância série equivalente (pode-se desprezar os parâmetros série) Toda a corrente é responsável pela magnetização do núcleo do trafo. Figura 1.1: Ensaio em circuito aberto Ensaio em curto: Um dos lados do transformador é curto-circuitado, normalmente o lado de baixa tensão. Instrumentos de medição são conectados para medir as correntes I 2, I 1, V 2 e potência ativa na entrada P 2 (Figura 2.1). A tensão aplicada V 2 deve ser tal que I1 seja igual a corrente nominal do transformador (dado de placa). Com o terminal em curto (situação de plena carga) a tensão aplicada que resulta na corrente nominal é muito menor que a tensão nominal do trafo no lado em que a tensão é aplicada. As perdas de magnetização são desprezíveis. b) Determinação dos parâmetros Figura 1.2: Ensaio em curto circuito Circuito Aberto Como foram desprezadas as perdas ôhmicas no cobre, toda a potência ativa medida representa as perdas ôhmicas no núcleo do transformador, e desta forma calculamos r c e x m. Resistência do ramo de magnetização R c1 =v 1 2 /P o Correntes I c e I m do ramo de magnetização I c =V 1 /r c, I m = Reatância de magnetização X m1 =V 1 /I m Curto Circuito Impedância Z 2
Z 2 =V 2 /I 2 Resistencia de perda no cobre r 2 =P 2 /I 1 2 X2= Questão 2 O objetivo do PEE é promover o uso eficiente e racional de energia elétrica em todos os setores da economia por meio de projetos que demonstrem a importância e a viabilidade econômica de ações de combate ao desperdício e de melhoria da eficiência energética de equipamentos, processos e usos finais de energia. Para isso, busca-se maximizar os benefícios públicos da energia economizada e da demanda evitada no âmbito desses programas. Busca-se, enfim, a transformação do mercado de energia elétrica, estimulando o desenvolvimento de novas tecnologias e a criação de hábitos e práticas racionais de uso da energia elétrica. Algumas ações: Atividades de treinamento e capacitação Projetos educacionais Apoio à implantação de projetos de gestão energética Avaliação constante e sistemática dos resultados obtidos Divulgação do PEE, visando a mudança dos hábitos de consumo de energia elétrica e a transparência da aplicação dos recursos do Programa. Questão 3 O Erro de Relação percentual (E%) é a diferença entre o Fator de Correção de Relação (FCR) e a unidade, ou seja:. O Fator de Correção de Ângulo de Fase (FCAF) é valor pelo qual a leitura de um instrumento de medição, ligado ao secundário de um transformador de corrente, deve ser multiplicado para corrigir o erro de defasagem da corrente secundária me relação à corrente primária. O Fator de Correção de Reação (FCR) está relacionado ao valor que se deve multiplicar a relação nominal do TC para a obtenção da relação real de transformação, em uma dada condição de funcionamento. O Fator de Correção de Transformação (FCT) está relacionado ao valor que se deve multiplicado leitura de um instrumento de medição para corrigir o erro de relação e ângulo de fase do transformador. A relação entre FCR e FCT pode ser utilizada para a obtenção do ângulo de fase ( ), em minutos, do transformador de corrente, tal que:. Questão 4 O transformador de potencial indutivo é constituído por dois enrolamentos galvanicamente isolados, sendo um dos enrolamentos denominado primário e o outro secundário. Os enrolamentos são construídos sobre um núcleo ferromagnético, de tal forma que se consiga um elevado acoplamento magnético entre primário e secundário. O TPI tem enrolamentos concêntricos e o enrolamento de alta envolve o enrolamento de baixa. O enrolamento primários é construído para as classes de tensão padronizadas de até 145kV, por sua vez, o enrolamento de baixa (secundário) é construído para tensões padronizadas, por exemplo 115V. Questão 5 As vantagens dos relés digitais sobre os eletromecânicos são: a) Capacidade de comunicação com um sistema de informação central ou entre outras unidades de relés; b) Armazenamento de informações que precedem e sucedem os eventos do sistema elétrico, além do próprio evento; c) São compactos, dessa forma ocupam pouco espaço nos pinéis elétricos; d) Ajustes e parametrizações sem a necessidade de desligamento do sistema; e) Alta confiabilidade proporcionada por um sistema de autossupervisão; f) A possibilidade de grupos de ajustes que se adaptam automaticamente a reconfigurações do sistema;
g) Possibilidade de mais de uma função de proteção em um único relé. Questão 6 Os critérios para dimensionamento de condutores são: capacidade de condução de corrente, queda de tensão, seção mínima, sobrecarga, curto-circuito e proteção contra contatos indiretos. A capacidade de condução de corrente leva em consideração o efeito térmico no condutor produzido pela passagem da corrente elétrica. No que diz respeito a queda de tensão os valores máximos admissíveis são fixados em norma: sendo 4% por ramal de baixa tensão e 7% por transformador/gerador próprio. A seção mínima admitida em qualquer instalação elétrica de BT está tabelada em norma. O critério de curto-circuito e sobrecarga está relacionado com os limites de elevação de temperatura dos condutores. A proteção contra contato indireto pode impactar na seção do condutor, caso o circuito ultrapasse certo limite de comprimento. Questão 7 O banco de capacitor fixo tem as seguintes vantagens: custo menor do que o banco automático de mesma potência, não apresenta transitórios durante a sua operação, apenas na sua entra ou saída de operação As desvantagens do banco de capacitores fixo estão relacionadas a possibilidade da ocorrência de sobretensões. Os bancos de capacitores chaveados apresentam a seguintes vantagens: possibilitam uma compensação adaptável, dentro das possíveis combinações discretas do banco, a curva de carga reativa. As desvantagens dos bancos fixos está relacionada a ocorrência de transitórios devido ao chaveamento causados pelas recombinações dos elementos que forma o banco. O custo relativamente elevando, quando comprado com um banco fixo de mesmo valor. Questão 8 A crescente utilização de equipamentos tiristorizados, tais como conversores CA/CC, compensadores estáticos e retificadores industriais, bem como outras cargas não-lineares, tais como fornos a arco elétrico, são cada vez mais objetos de discussão sobre a metodologia a ser adotada nos estudos e perturbação causados por tais equipamentos e cargas. A existência comprovada de problemas elétricos associados à circulação de correntes harmônicas e/ ou a ocorrência de distorções de tensões nos diferentes barramentos de uma rede elétrica, tem conduzido nos últimos tempos a necessidade de desenvolvimento de técnicas apropriadas aos estudos do fluxo harmônico. Em nível internacional, as principais normas neste assunto foram definidas pela IEC e IEEE. As normas 1000 da IEC definem o nível máximo das correntes e tensões harmônicas. A norma IEC-1000-3-2 fixa a limitação das correntes injetadas na rede publica pelos equipamentos cuja corrente por fase é inferior a 16 A. Trata-se dos aparelhos de uso domésticos. As normas IEC-1000-2-2 e IEC-1000-2-4 indicam os níveis dos harmônicos de tensão a respeitar no ponto de acoplamento nas redes de distribuição de baixa tensão, púbica e industrial respectivamente. O IEEE-519 (1992) define as recomendações para controle dos harmônicos nos sistemas elétricos. Os limites de distorção de harmônicos de tensão no ponto de ligação são de responsabilidade da concessionária e os limites da distorção de harmônicos de corrente são de responsabilidade do consumidor No Brasil, os indicadores utilizados para avaliar o estudo harmônico de uma rede são documentados pelo Operador Nacional do sistema Elétrico (ONS) e regulamentado pelo ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Todos os procedimentos referentes à qualidade de energia elétrica estão definidos nos padrões de desempenho da rede básica. Questão 9 O medidor eletrônico unidirecional de energia elétrica (ativa e/ou reativa) é capaz de medir somente no sentido do fluxo direto. O medidor eletrônico bidirecional de energia elétrica é capaz de medir energia (ativa e/ou reativa) em ambos os sentidos de fluxo.
Questão 10 Os disjuntores a vácuo não emitem chamas e não necessitam suprimento de gases ou líquidos. A ausência de meio extintor líquido ou gasoso permite ainda fazer religamentos automáticos ou múltiplos. A câmara de um disjuntor a vácuo é formada por um cilindro cerâmico ou de vidro que fornece resistência mecânica, fechada por placas de uma liga metálica (ferro, níquel e cobalto). Em uma das placas é fixado o contato fixo, enquanto na outra, dotada de um fole metálico, é soldado o contato móvel. Finalmente, duas blindagens metálicas completam a construção, uma envolvendo o fole e outra, o conjunto de contatos. O objetivo desta blindagem é capturar as partículas metálicas quando da extinção do arco para que não se depositem nas paredes do tubo cilíndrico ou do fole. A expectativa de vida dos disjuntores a vácuo é 20 vezes maior comparada com os disjuntores a óleo. Questão 11 Resumo do Prodist. Condições de acesso para micro e minigeração distribuída. Questão 12 A equação característica de uma célula fotovoltaica de dada por: ( ) ( ) A Figura 12.1(a) mostra a influência da resistência série sobre a característica I=f(V) da célula. A curva pontilhada corresponde possui um valor diferente de zero de R s. A influência é caracterizada por uma diminuição da inclinação da curva I = f(v) na região onde a célula funciona como uma fonte de tensão. A resistência shunt está diretamente relacionada com o processo de fabricação da célula. Sua influência só aparece para valores muito baixos da corrente. A Figura 1.12 (b) mostra que essa influência se traduz por um aumento da inclinação da curva de potência da área da célula correspondente a operação como uma fonte de corrente. Isso é porque ele é subtraído da corrente da célula, além da corrente do diodo, uma corrente adicional variando linearmente com a tensão desenvolvida.
I I R sh1 R s = 0 R sh2 R sh2 < R sh1 R s 0 (b) V (a) V Figura 12.1: Influência das resistências série e shunt sobre as características I V de uma célula PV