Exercícios Resolvidos de Sistemas de Potência - Cálculo de Impedâncias e Análise de Circuitos

1 Um gerador trifásico representado por fase por uma fem em série com uma reatância indutiva tem valores nominais 500 MVA trifásica 22 kV linha O gerador está conectado em Y e possui reatâncias de 11 por unidade Encontre o valor ôhmico das reatâncias por fase S3phbas 500 MVA logo Zbas V LL basV3phBas2 22k2500M 0968 Ω V LL bas 22 kV Xpu 11 pu Xreal Xpu Z2bas 10648 Ω 2 Considere que o gerador da questão anterior é instalado em m circuito cujas bases especificadas são 100 MVA trifásica e 20 kV linha Calcule o valor das impedâncias do gerador em por unidade nas novas bases Sabase do exercício anterior que xreal 10648 Ω Bases S three phase bas 100 MVA Zbas V LL bas 3 phase bas2 4 Ω V LL bas 20 kV Valor em per unit xpu xreal zbas 10648 4 02662 pu Lista 10 3 Um motor trifásico tem parâmetros nominais 440 V linha 15 HP trifásica 90 de eficiência e fator de potência de 80 atrasado A impedância da linha que alimenta o motor é 03 j10 Ω por fase As bases do circuito são 20 kVA trifásica 440 V linha a calcule a tensão em volts e por unidade de alimentação necessária para manter a tensão nos terminais do motor no patamar nominal Bases Sbase 20 kVA Vbase 440 V Motor Vm 440 V 1 pu referência angular fp 08 Vl 1 0 pu Potência requerida pelo motor P 15 HP 09 12433 W Ppu P Sbase 06217 pu Spu Pkh fp 07771 pu Qpu 04662 pu Logo SM 06217 j04662 pu Corrente de alimentação do motor Im SM Vm 06217 j04662 pu 07771 3687 pu Impedância das linhas em por unidade Zbase Vm base S base2 440 20 k2 968 Ω Zred 03 j10 Ω Zpu Zred Zbase 0031 j0103 pu Tensão de alimentação do circuito linhamotor V ZpuIm Im 0031 j010306217 j04662 1 1067 j00498 pu 10686 267 pu 470 267 V 4 Um sistema elétrico de potência monofásico é composto de três regiões elétricas A B e C interligadas por dois transformadores O primeiro transformador AB está ligado ao segundo BC através de uma linha de transmissão Em C é conectada uma carga Os parâmetros do sistema são o seguinte Transformador AB 500 V15 kV 96 kVA reatância de dispersão de 5 Transformador BC 12 kV120 V 72 kVA reatância de dispersão de 4 Linha B impedância série de 05 j30 Ω Carga C 120 V 6 KVA fator de potência 08 atrasado a Determine o valor da impedância da carga em ohms e o valor ôhmico das impedâncias dos dois transformadores referidas ao primário e secundário de cada máquina b Adotando 12 KV com base de tensão para o circuito B e 10 kVA para a base de potência do circuito inteiro expresse todas as impedâncias do sistema em por unidade c Qual o valor nos terminais do primário do transformador AB deve ser sustentada para manter tensão nominal na carga Esquemático A 05 j3 Ω B 120 V 6 KVA fp 08 atrasado 500V15KV 96 KVA X005 pu 12 KV110 V 72 kVA X004 pu a Carga Scarga 48 j36 kVA Zcarga Vcarga2 Scarga 1202 4800 j3600 192 j144 Ω 24 3687 Ω Transformador AB Xpu 005 pu Zprimário base 5002 9600 260417 Ω Xprimário Xpu Zprimário base 13041 Ω Zsecundário base 15002 9600 234375 Ω Xsecundário Xpu Zsecundário base 1171875 Ω Transformador BC Xpu 004 pu Zprimário base 12002 7200 200 Ω Xprim Xpu Zprim base 8 Ω Zsecundário base 1102 7200 22 Ω Xsecundário Xpu Zsecundário base 008 Ω b Bases de impedância Zbar B 12002 10000 144 Ω Zbar C 1202 10000 144 Ω Impedâncias em pu AB Xpu 1171875 144 00814 pu Linha B Xpu link 05 j3 144 00035 j00208 pu BC Xpu BC 8 144 00556 pu Carga C Xpu carga 192 j144 144 13333 j pu c Diagrama unifilar AB Linha B BC j00814 pu 00035 j00208 pu j00556 pu Carga 13333 j1 pu Vcarga 1 pu Adotando a tensão na carga como referência angular Vcarga 1 0 pu Corrente na carga I Vcarga Zcarga 06 3687 pu Tensão de alimentação Vs j00814 00035 j00208 j00556 I Vcarga 00035 j0154806 3687 1 10585 j00795 pu 106 4025 pu Um banco de transformadores trifásico com parâmetros 200 MVA 345Y205Δ kV conecta uma carga trifásica balanceada de 180 MVA 225 kV fator de potência 08 atrasado a uma linha de transmissão potências trifásicas e tensões de linha Determine a os parâmetros de cada transformador monofásico que combinados formam o banco de transformadores b a impedância da carga em por unidade para ser adicionada ao diagrama de impedâncias do circuito se a base de potência é 100 MVA a Banco de Transformadores Snom 200 MVA YΔ N 3453205 1992205 Trans Monofásico Snom 2003 667 MVA N 1992205 kVkV b Considerando que a carga opera em tensão nominal Scarga 144 j108 MVA Zcarga Vcarga2 Scarga 225 k2 144 j108M 225 j10835 Ω 28125 3687 Ω Vbase 205 kV Zbase 2052100 42025 Ω Sbase 100 MVA Zpu carga ZcargaZbase 05354 j04015 pu