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Centro de Ensino Superior de Conselheiro Lafaiete Fundação Municipal de Ensino Superior Ciências Contábeis Serviço Social Engenharia Elétrica Engenharia Química 1ª Avaliação de Geração Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica Aluno a Kauane Vitória dos Passos Barbosa Turma 9º Período EE Número Data 13042021 Nota 250 Professor a Paulo Rogério Pinheiro Nazareth Atenção Leia as instruções abaixo Conteúdo avaliado Geração e Transmissão de EE Instruções 1 Leia atentamente as questões 2 Essa avaliação é editável logo resolva a prova em Word a seguir de cada questão 3 Esta avaliação contém 7 sete questões Valor desta avaliação 250 Vinte e cinco pontos 4 Serão observados aspectos estéticos na resolução das questões 5 Início 20h50min do dia 1304 Término 22h30min do dia 1504 6 Essa avaliação será desenvolvida no domicílio do aluno 7 O prazo para devolução por email será de máximo 48 horas a partir do horário disponibilizado 8 Caso o aluno não devolva a avaliação no prazo a mesma perderá a validade 1ª Questão 50 pontos 11 Considere as afirmativas abaixo I Fontes Renováveis de energia são aquelas que são repostas pela natureza de forma mais rápida que seu uso energético II A eletricidade pode ser produzida por diferentes tipos de usinas transmitida e distribuída aos consumidores III Fontes não Renováveis de energia são aquelas passíveis de se esgotar devido a sua utilização ser com velocidade bem maior que os milhares de anos necessários para sua formação IV A energia tem participação significativa nos principais problemas da atualidade dos quais podemos citar por exemplo a produção de automóveis a Todas são corretas b Somente a III é correta c I e IV corretas d Somente a IV é incorreta 12 Assinale a opção que julgar correta com relação à matriz energética renovável a Obrigase o uso de combustíveis menos poluentes b O desenvolvimento tecnológico do setor energético é essencial no sentido de desenvolver alternativas ambientalmente benéficas que inclui melhorias na atividade de geração de EE c Almejase a diminuição dos combustíveis fósseis carvão óleo e gás e uso relativo de tecnologias e combustíveis renováveis d Mudanças no setor produtivo como um todo são necessárias para a manutenção da eficiência no uso e consumo de energia elétrica 13 Dentre as alternativas listadas a incorreta é a A demanda média e a consequente energia se relacionam com a capacidade de o sistema gerador alimentar continuamente no período considerado a carga suprida influenciando então o dimensionamento da denominada energia firme aquela que o Sistema supridor garante por no mínimo 95 do tempo ou as características do sistema de armazenamento barragemreservatório em hidrelétricas por exemplo no caso de fontes com características estocásticas ou então no consumo de combustível no caso das demais fontes b A curva de produção despacho da geração representa a potência gerada ao longo do tempo Assim como para a curva de carga a curva de produção apresenta uma produção média e uma produção de ponta de forma a atender a capacidade instalada c O fator de capacidade de uma usina está relacionado com as características de sua produção para atendimento à curva de carga do sistema Esse fator é definido como a relação entre a produção média e a produção de ponta ou pico d É possível notar que os diversos componentes do sistema de geração deverão operar de forma diferenciada de acordo com a sua posição na curva de carga verificandose a possibilidade de operação na base na ponta ou na posição intermediária semibase onde também verificase que as usinas alocadas em uma curva de carga vão operar com diferentes fatores de capacidade 14 Das afirmativas citadas marque a verdadeira a Usina hidrelétrica ou central hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a de geração de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio de níveis naturais quedas dágua ou artificiais b Cada projeto de aproveitamento hídrico supõe um conjunto de condições físicas sociais e ambientais às quais deve ser condicionado e que a cada aproveitamento de recursos hídricos requer concepção planejamento projeto construção e operação de meios para o domínio e utilização das águas determinados pelas condições climáticas em que se encontram c Cerca de dois terços da precipitação que atingem a superfície do solo são devolvidos à atmosfera por evaporação a partir das superfícies da água do solo e da vegetação bem como pela transpiração vegetal onde o resto volta aos mares por vias superficiais e subterrâneas d Bacia hidrográfica de curso dágua é a área da superfície do solo capaz de coletar a água das precipitações meteorológicas e conduzidas ao curso dágua sendo que para a determinação das bacias hidrográficas devese considerar sempre áreas a jusante do local onde se analisa o aproveitamento 15 Sejam as proposições abaixo I Quando o condutor está suspenso entre dois apoios em um mesmo nível ele assume a forma de uma catenária No entanto se a flecha for muito pequena em relação ao vão a curva flechavão se tornará uma parábola II A tração em qualquer ponto sob o condutor atua tangencialmente e assim a tração T0 no ponto mais baixo atua verticalmente III Bons isoladores oferecem uma baixa corrente de fugaa qual pode ocorrer até mesmo por meio da massa do próprio isolador chamada corrente volumétrica IV O cobre de cor avermelhada tem a característica de ser muito dúctil e maleável a Todas estão corretas b A II está incorreta c Somente a I está correta d III e IV incorretas 2ª Questão 20 pontos Uma usina hidrelétrica será construída em um rio com a curva de permanência dada abaixo O projeto da barragem prevê uma queda líquida de 13 N m A eficiência da conversão de energia será de 90 Qual a energia assegurada Nota N é o número de chamada P 1000 x 981 x 30 x 1318 x 09 P 1368 MW 3ª Questão 20 pontos Classifique a torre de transmissão da figura de acordo com a disposição dos condutores número de circuitos o tipo de linha e tipo da cadeia de isoladores Disposição Horizontal linha múltipla Nº de circuitos 1 simples 53 Rendimento na admissão da água nadm 2234722900 0976 976 Total aproveitamento ntotal 1317115276 8622 4ª Questão 30 pontos A figura abaixo representa o diagrama simplificado de uma central termelétrica Descreva de forma sucinta o seu funcionamento bem como suas eficiências em cada etapa do processo O calor resultante da queima de óleo carvão biomassa bagaço de cana lenho e outros é o elemento de entrada na caldeira ao qual transforma essa água em vapor que segue por uma tubulação para uma turbina lembrando que nessa etapa já ocorreram perdas na turbina parte desse vapor gera energia elétrica e a outra parte do vapor segue para um condensador onde há troca de calor com o meio externo e a água se condensa Essa água condensada segue novamente para a caldeira através de uma bomba dando início novamente ao processo A central termelétrica pode ser de combustão externa ou interna Externa O combustível pode ser de combustão com fluido de trabalho Interna A combustão se efetua sobre uma mistura de ar e combustível 5ª Questão 50 pontos Em um aproveitamento hidrelétrico o nível de montante encontrase na cota de 962 m e o de jusante na de 751 N m Sabendose que a vazão é de 68m³s o comprimento equivalente do encanamento de adução de 465 m de diâmetro é de 1120 m Sendo o rendimento total da turbina de 945 e o rendimento do alternador de 935 determine 51 As quedas e os trabalhos específicos bruto e disponível 52 As potências bruta disponível no eixo e elétrica 53 Os rendimentos do sistema de admissão e total do aproveitamento Adotar adução com encanamento de aço soldado com λ 115 Nota N é o número de chamada 51 Hm 962 Hj 75118 733 Q 68 m³s D 465 m nT 0945 nG 0935 Queda bruta Hb Hm Hj 962 733 229 m Perda nos condutores Hp 10643 68115185 465487 1120 Hp 253 m Queda líquida Hd Hb Hp 229 253 22647 m Trabalho específico bruto e disponível TB 981 x 229 224649 jkg TD 981 x 22347 219224 jkg 52 Potência bruta PB 1000 x 68 x 224649 15276 MW Potência disponível PD 1000 x 68 x 219224 14907 MW Potência no eixo Peixo 14907 x 0945 14087 MW Potência elétrica PG 14087 x 0935 13171 MW 6ª Questão 40 pontos Sejam duas torres com um desnível 31 m com um vão de 102 2N m entre elas O condutor de seção de 6743 mm² tem um peso de 0186 kgfm A tração desse condutor por unidade de área vale 5 kgfmm² Determine as forças verticais utilizando o método direto e do vão equivalente Nota N é o número de chamada h 31 m a 102 218 140 m p 0186 kgfm s 6743 mm² t os 5 kgfmm² vão equivalente Fva ae2 p Fvb a ae2 p cálculo to t os 5 t o 5 6743 33715 cálculo de ae ae 140 2 33715 310186 140 22027 m Fva 220272 0186 2048 kgf Fvb 140 11013 0186 555 kgf Método direto Fva Pa2 to ha 0186 1402 33715 31140 1302 746 2048 kgf Fvb Pa2 to ha 0186 1402 33715 31140 1302 746 556 kgf 7ª Questão 40 pontos Para evitar o efeito corona especifi car o diâmetro mínimo equivalente dos condutores de uma LT aérea sendo a distância média ente os condutores de 80 m operando a 440 kV numa altitude de 1100 m e temperatura média de 2634C Determine também a estimativa para as perdas caso a tensão crítica de corona seja excedida em 85 sendo a frequência 60 Hz D 80 m 8000 mm t 2634C Vc V 440 kV pl evitar tensão de corona m 087 para cabos H 1100 m δ 0858 δ 0386 760 0086 H273 t 0386 760 0086 1100273 2634 0858 Vc 243 m δ d log 2Pd 243 087 0858 d log 2 x 8d d log 16d 440k243 x 087 x 0858 d log 16d 24257 k d log 16 d log d 24257 k d 11273 mm diâmetro pl evitar o efeito corona Vc Vc x 85 Vc 4026 kV P 344δ f d2D V Vc² 10³ P 3440858 60 1127116000 440 4026² 10³ P 282416 kwkm Boa sorte na Avaliação
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Centro de Ensino Superior de Conselheiro Lafaiete Fundação Municipal de Ensino Superior Ciências Contábeis Serviço Social Engenharia Elétrica Engenharia Química 1ª Avaliação de Geração Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica Aluno a Kauane Vitória dos Passos Barbosa Turma 9º Período EE Número Data 13042021 Nota 250 Professor a Paulo Rogério Pinheiro Nazareth Atenção Leia as instruções abaixo Conteúdo avaliado Geração e Transmissão de EE Instruções 1 Leia atentamente as questões 2 Essa avaliação é editável logo resolva a prova em Word a seguir de cada questão 3 Esta avaliação contém 7 sete questões Valor desta avaliação 250 Vinte e cinco pontos 4 Serão observados aspectos estéticos na resolução das questões 5 Início 20h50min do dia 1304 Término 22h30min do dia 1504 6 Essa avaliação será desenvolvida no domicílio do aluno 7 O prazo para devolução por email será de máximo 48 horas a partir do horário disponibilizado 8 Caso o aluno não devolva a avaliação no prazo a mesma perderá a validade 1ª Questão 50 pontos 11 Considere as afirmativas abaixo I Fontes Renováveis de energia são aquelas que são repostas pela natureza de forma mais rápida que seu uso energético II A eletricidade pode ser produzida por diferentes tipos de usinas transmitida e distribuída aos consumidores III Fontes não Renováveis de energia são aquelas passíveis de se esgotar devido a sua utilização ser com velocidade bem maior que os milhares de anos necessários para sua formação IV A energia tem participação significativa nos principais problemas da atualidade dos quais podemos citar por exemplo a produção de automóveis a Todas são corretas b Somente a III é correta c I e IV corretas d Somente a IV é incorreta 12 Assinale a opção que julgar correta com relação à matriz energética renovável a Obrigase o uso de combustíveis menos poluentes b O desenvolvimento tecnológico do setor energético é essencial no sentido de desenvolver alternativas ambientalmente benéficas que inclui melhorias na atividade de geração de EE c Almejase a diminuição dos combustíveis fósseis carvão óleo e gás e uso relativo de tecnologias e combustíveis renováveis d Mudanças no setor produtivo como um todo são necessárias para a manutenção da eficiência no uso e consumo de energia elétrica 13 Dentre as alternativas listadas a incorreta é a A demanda média e a consequente energia se relacionam com a capacidade de o sistema gerador alimentar continuamente no período considerado a carga suprida influenciando então o dimensionamento da denominada energia firme aquela que o Sistema supridor garante por no mínimo 95 do tempo ou as características do sistema de armazenamento barragemreservatório em hidrelétricas por exemplo no caso de fontes com características estocásticas ou então no consumo de combustível no caso das demais fontes b A curva de produção despacho da geração representa a potência gerada ao longo do tempo Assim como para a curva de carga a curva de produção apresenta uma produção média e uma produção de ponta de forma a atender a capacidade instalada c O fator de capacidade de uma usina está relacionado com as características de sua produção para atendimento à curva de carga do sistema Esse fator é definido como a relação entre a produção média e a produção de ponta ou pico d É possível notar que os diversos componentes do sistema de geração deverão operar de forma diferenciada de acordo com a sua posição na curva de carga verificandose a possibilidade de operação na base na ponta ou na posição intermediária semibase onde também verificase que as usinas alocadas em uma curva de carga vão operar com diferentes fatores de capacidade 14 Das afirmativas citadas marque a verdadeira a Usina hidrelétrica ou central hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a de geração de energia elétrica através do aproveitamento do potencial hidráulico de um rio de níveis naturais quedas dágua ou artificiais b Cada projeto de aproveitamento hídrico supõe um conjunto de condições físicas sociais e ambientais às quais deve ser condicionado e que a cada aproveitamento de recursos hídricos requer concepção planejamento projeto construção e operação de meios para o domínio e utilização das águas determinados pelas condições climáticas em que se encontram c Cerca de dois terços da precipitação que atingem a superfície do solo são devolvidos à atmosfera por evaporação a partir das superfícies da água do solo e da vegetação bem como pela transpiração vegetal onde o resto volta aos mares por vias superficiais e subterrâneas d Bacia hidrográfica de curso dágua é a área da superfície do solo capaz de coletar a água das precipitações meteorológicas e conduzidas ao curso dágua sendo que para a determinação das bacias hidrográficas devese considerar sempre áreas a jusante do local onde se analisa o aproveitamento 15 Sejam as proposições abaixo I Quando o condutor está suspenso entre dois apoios em um mesmo nível ele assume a forma de uma catenária No entanto se a flecha for muito pequena em relação ao vão a curva flechavão se tornará uma parábola II A tração em qualquer ponto sob o condutor atua tangencialmente e assim a tração T0 no ponto mais baixo atua verticalmente III Bons isoladores oferecem uma baixa corrente de fugaa qual pode ocorrer até mesmo por meio da massa do próprio isolador chamada corrente volumétrica IV O cobre de cor avermelhada tem a característica de ser muito dúctil e maleável a Todas estão corretas b A II está incorreta c Somente a I está correta d III e IV incorretas 2ª Questão 20 pontos Uma usina hidrelétrica será construída em um rio com a curva de permanência dada abaixo O projeto da barragem prevê uma queda líquida de 13 N m A eficiência da conversão de energia será de 90 Qual a energia assegurada Nota N é o número de chamada P 1000 x 981 x 30 x 1318 x 09 P 1368 MW 3ª Questão 20 pontos Classifique a torre de transmissão da figura de acordo com a disposição dos condutores número de circuitos o tipo de linha e tipo da cadeia de isoladores Disposição Horizontal linha múltipla Nº de circuitos 1 simples 53 Rendimento na admissão da água nadm 2234722900 0976 976 Total aproveitamento ntotal 1317115276 8622 4ª Questão 30 pontos A figura abaixo representa o diagrama simplificado de uma central termelétrica Descreva de forma sucinta o seu funcionamento bem como suas eficiências em cada etapa do processo O calor resultante da queima de óleo carvão biomassa bagaço de cana lenho e outros é o elemento de entrada na caldeira ao qual transforma essa água em vapor que segue por uma tubulação para uma turbina lembrando que nessa etapa já ocorreram perdas na turbina parte desse vapor gera energia elétrica e a outra parte do vapor segue para um condensador onde há troca de calor com o meio externo e a água se condensa Essa água condensada segue novamente para a caldeira através de uma bomba dando início novamente ao processo A central termelétrica pode ser de combustão externa ou interna Externa O combustível pode ser de combustão com fluido de trabalho Interna A combustão se efetua sobre uma mistura de ar e combustível 5ª Questão 50 pontos Em um aproveitamento hidrelétrico o nível de montante encontrase na cota de 962 m e o de jusante na de 751 N m Sabendose que a vazão é de 68m³s o comprimento equivalente do encanamento de adução de 465 m de diâmetro é de 1120 m Sendo o rendimento total da turbina de 945 e o rendimento do alternador de 935 determine 51 As quedas e os trabalhos específicos bruto e disponível 52 As potências bruta disponível no eixo e elétrica 53 Os rendimentos do sistema de admissão e total do aproveitamento Adotar adução com encanamento de aço soldado com λ 115 Nota N é o número de chamada 51 Hm 962 Hj 75118 733 Q 68 m³s D 465 m nT 0945 nG 0935 Queda bruta Hb Hm Hj 962 733 229 m Perda nos condutores Hp 10643 68115185 465487 1120 Hp 253 m Queda líquida Hd Hb Hp 229 253 22647 m Trabalho específico bruto e disponível TB 981 x 229 224649 jkg TD 981 x 22347 219224 jkg 52 Potência bruta PB 1000 x 68 x 224649 15276 MW Potência disponível PD 1000 x 68 x 219224 14907 MW Potência no eixo Peixo 14907 x 0945 14087 MW Potência elétrica PG 14087 x 0935 13171 MW 6ª Questão 40 pontos Sejam duas torres com um desnível 31 m com um vão de 102 2N m entre elas O condutor de seção de 6743 mm² tem um peso de 0186 kgfm A tração desse condutor por unidade de área vale 5 kgfmm² Determine as forças verticais utilizando o método direto e do vão equivalente Nota N é o número de chamada h 31 m a 102 218 140 m p 0186 kgfm s 6743 mm² t os 5 kgfmm² vão equivalente Fva ae2 p Fvb a ae2 p cálculo to t os 5 t o 5 6743 33715 cálculo de ae ae 140 2 33715 310186 140 22027 m Fva 220272 0186 2048 kgf Fvb 140 11013 0186 555 kgf Método direto Fva Pa2 to ha 0186 1402 33715 31140 1302 746 2048 kgf Fvb Pa2 to ha 0186 1402 33715 31140 1302 746 556 kgf 7ª Questão 40 pontos Para evitar o efeito corona especifi car o diâmetro mínimo equivalente dos condutores de uma LT aérea sendo a distância média ente os condutores de 80 m operando a 440 kV numa altitude de 1100 m e temperatura média de 2634C Determine também a estimativa para as perdas caso a tensão crítica de corona seja excedida em 85 sendo a frequência 60 Hz D 80 m 8000 mm t 2634C Vc V 440 kV pl evitar tensão de corona m 087 para cabos H 1100 m δ 0858 δ 0386 760 0086 H273 t 0386 760 0086 1100273 2634 0858 Vc 243 m δ d log 2Pd 243 087 0858 d log 2 x 8d d log 16d 440k243 x 087 x 0858 d log 16d 24257 k d log 16 d log d 24257 k d 11273 mm diâmetro pl evitar o efeito corona Vc Vc x 85 Vc 4026 kV P 344δ f d2D V Vc² 10³ P 3440858 60 1127116000 440 4026² 10³ P 282416 kwkm Boa sorte na Avaliação