Avaliação Eletrotécnica - Análise de Circuitos Trifásicos e Transformadores

Universidade Federal de Pelotas Centro de Engenharias Eletrotécnica Avaliação II Nota Professor Ádamo Araújo Data Aluno Matrícula Questão 1 15 Desejase ligar 2 equipamentos trifásicos em uma rede trifásica de 𝟑𝟖𝟎𝑽 Os equipamentos tem a seguintes características 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 1 12𝑘𝑉𝐴 380𝑉 𝑒 𝐹𝑃 090 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 2 10𝐾𝑉𝐴 220𝑉 𝑒 𝐹𝑃 095 Faça o esquema de ligação e calcule a corrente de linha solicitada da rede potência aparente ativa reativa e o fator de potência Questão 1 20 Desejase ligar 4 equipamentos trifásicos em uma rede trifásica de 𝟑𝟖𝟎𝑽 Os equipamentos tem a seguintes características 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 1 12𝑘𝑉𝐴 380𝑉 𝑒 𝐹𝑃 090 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 2 10𝐾𝑉𝐴 380𝑉 𝑒 𝐹𝑃 075 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 3 15𝐾𝑉𝐴 380𝑉 𝑒 𝐹𝑃 080 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 4 10𝐾𝑉𝐴 380𝑉𝑒 𝐹𝑃 090 Faça o esquema de ligação e calcule a corrente de linha solicitada da rede potência aparente ativa reativa e o fator de potência Resistência equivalente𝜴 Questão 2 15 Um transformador monofásico fornece num dado instante a carga indutiva com fator de potência de 𝟎 𝟖 e um intensidade de 10𝑨 sob uma tensão de 𝟏10𝑽 A tensão no primário é de 𝟐𝟐𝟎𝑽 a Calcule as potências aparente ativa e reativa no secundário b Calcule a impedância da carga c Calcule a intensidade de corrente no primário d Qual o fator de transformação Sabendo que a intensidade de corrente no primário é de 4𝑨 Calcule e A intensidade nominal do secundário f A potência ativa do transformador g A impedância nominal da carga Questão 3 2 Explique o que é cada componente do circuito abaixo e sua função na partida direta de motores 15 Questão 4 3 Determinar a o número de Luminárias necessárias utilizando lâmpadas fluorescentes para iluminar adequadamente a área de Leitura de uma biblioteca b as coordenadas xy dos centros das luminárias e esboce graficamente a distribuição das lâmpadas Iluminamento recomendado para sala de Leitura em biblioteca 𝟓𝟎𝟎𝑳𝒖𝒙 Dimensões 𝟏𝟎𝒙𝟏𝟎𝒎 e um pé direito de 𝟒𝒎 A altura do plano de trabalho ao chão 𝟎 𝟕𝟓 Sabese que o teto é branco 80 as paredes claras 50 e o piso claro30 Luminária TMS 600 com refletor RA 500 2 lâmpadas Lâmpada TLD32W e intensidade luminosa de 𝟏𝟖𝟎𝟎𝒍𝒎 Fator de Depreciação de Serviço da Luminária 075 c a corrente total do circuito de iluminação sabendo que a potência de cada lâmpada é 32w Universidade Federal de Pelotas Centro de Engenharias Eletrotécnica Avaliação II Nota Professor Ádamo Araújo Data Aluno Matrícula Questão 1 15 Desejase ligar 2 equipamentos trifásicos em uma rede trifásica de 380 V Os equipamentos têm as seguintes características 1 12 380 090 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑉𝐴 𝑉 𝑒 𝐹𝑃 2 10 220 095 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐾𝑉𝐴 𝑉 𝑒 𝐹𝑃 Faça o esquema de ligação e calcule a corrente de linha solicitada da rede potência aparente ativa reativa e o fator de potência Os dois equipamentos são trifásicos como a carga 1 tem a mesma tensão de linha que a tensão de fase a ligação é em triângulodelta Como a carga 2 tem a tensão de fase igual a V linha3 a ligação é em YEstrela Carga 1 SC 112k VA PC 112090108 kW QC 112109 2523k VAr I LC 13 12 3805470 A Carga 2 SC 210k VA PC 21009595kW QC 2101095 2312k VAr I LC 2 10 2204545 A Na linha SL121022kVA PL10895203kW QL523312835kVAr I L5470454510015 A Questão 2 20 Desejase ligar 4 equipamentos trifásicos em uma rede trifásica de 380 V Os equipamentos têm as seguintes características 1 12 380 090 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑘𝑉𝐴 𝑉 𝑒 𝐹𝑃 2 10 380 075 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐾𝑉𝐴 𝑉 𝑒 𝐹𝑃 3 15 380 080 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐾𝑉𝐴 𝑉 𝑒 𝐹𝑃 4 10 380 090 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑝𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝐾𝑉𝐴 𝑉𝑒 𝐹𝑃 Faça o esquema de ligação e calcule a corrente de linha solicitada da rede potência aparente ativa reativa e o fator de potência Todos os equipamentos têm tensão de fase igual à tensão de linha Portanto todos estão ligados no esquema triângulodelta Equipamento 1 SC 112k VA PC 112090108 kW QC 112109 2523k VAr I LC 13 12 3805470 A Equipamento 2 SC 210k VA PC 21007575kW QC 2121075 2661kVAr I LC23 10 3804558 A Equipamento 3 SC 315k VA PC 31508012kW QC 315108 29k VAr I LC 33 15 3806837 A Equipamento 4 SC 410k VA PC 4100909kW QC 410109 2436 kVAr I LC43 10 3804558 A Linha S L1210151047k VA PC 110875129393kW QC 152366194362520kVAr I LC 1547045586837455821423 A Questão 3 15 Um transformador monofásico fornece num dado instante a carga indutiva com fator de potência de 08 e uma intensidade de 10A sob uma tensão de 110V A tensão no primário é de 220 V a Calcule as potências aparente ativa e reativa no secundário S1101011kVA P110008880W Q1100108 2660VAr b Calcule a impedância da carga Z V 2 PQ 110 2 880 j 66088j 66Ω c Calcule a intensidade de corrente no primário Pelo princípio da conservação de potênciaenergia S1S2 11kVAI 1220 I 11100 220 5 A d Qual o fator de transformação I p I s 5 101 2 Sabendo que a intensidade de corrente no primário é de 4A Calcule e A intensidade nominal do secundário Adotando as mesmas tensões dos itens anteriores e o mesmo fator de transformação I s2I p248 A f A potência ativa do transformador P422008704W g A impedância nominal da carga Q4220108 2528kVAr Z V 2 PQ 110 2 704 j52811j 825Ω Questão 4 2 Explique o que é cada componente do circuito abaixo e sua função na partida direta de motores F1 F2 e F3 são disjuntores do motor Servem para proteger o motor de sobrecarga elétrica causada por sobretensão na rede ou algum curto no circuito ou no motor F4 é um relé térmico é um dispositivo de proteção contra o sobreaquecimento Se o motor esquentar acima do limite aceitável o relé desativa o circuito protegendo o motor e os demais componentes F5 é o disjuntor do circuito de comando serve para proteger os componentes de comando cobra alguma sobrecarga ou curto circuito B1 é o botão de liga Ele aciona o circuito de comando e consequentemente liga o motor B0 é o botão de desliga Desliga o circuito de comando e consequentemente desliga o motor K1 é o contator Ele entra em funcionamento assim que o botão de liga é acionado No circuito apresentado ele mantém o motor ligado com apenas um pulso no botão de ligar E é desligado ao acionar o botão de desligar ou quando algum dispositivo de segurança entra em funcionamento Questão 5 3 Determinar a o número de Luminárias necessárias utilizando lâmpadas fluorescentes para iluminar adequadamente a área de Leitura de uma biblioteca Foi adotado que as luminárias ficarão a 3m de altura do piso K 1010 10103075222 Olhando a tabela o K encontrado fica entre os K de 20 e 25 Por isso é necessário fazer um processo de interpolação K 20 u 066 K 25 u 071 Então K 222 temos que u071066 2520 K2006601K046 u012220460682 ϕ SEm ud 1010500 0682075 97751lm nluminarias 97751 218002023 nluminarias21 Porém temos uma área simétrica quadrada Para distribuir melhor a luminosidade é melhor adotarmos um número par de luminárias ou uma potência de um número inteiro A primeira potência de um número inteiro é o número 25 Por isso adotaremos n 25 luminárias b as coordenadas xy dos centros das luminárias e esboce graficamente a distribuição das lâmpadas Se temos 25 luminárias para 100m² teremos 1 luminária por 4 m² As coordenadas são L111m 1m L121m3m L131m 5m L141m 7 m L151m 9m L213m1m L223m 3m L233m5m L243m 7m L253m 9m L315m1m L325m3m L335m5m L345m 7 m L355m 9m L417m1m L427m 3m L437m5m L447 m7m L457m 9m L519m1m L529m 3m L539m5m L549m 7m L559m 9m Esboço da distribuição de luminárias Iluminamento recomendado para sala de Leitura em biblioteca 500Lux𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 Dimensões 10 x 10m e um pé direito de 4m A altura do plano de trabalho ao chão 075m Sabese que o teto é branco 80 as paredes claras 50 e o piso claro30 Luminária TMS 600 com refletor RA 500 2 lâmpadas Lâmpada TLD32W e intensidade luminosa de 1800lm𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 Fator de Depreciação de Serviço da Luminária 075 c a corrente total do circuito de iluminação sabendo que a potência de cada lâmpada é 32W Adotando um FP 1 e uma tensão de 127V Temos que I T32252 127 1260 A Tabela de Fator de Utilização TMS 600 RN 500 2 x TLD 32W Fator de Área K 80 50 30 70 50 30 50 30 10 30 10 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 060 34 33 27 34 32 28 27 23 26 23 22 080 42 39 34 41 39 35 33 30 33 30 28 100 48 45 40 47 44 41 39 38 38 35 33 125 54 50 45 53 49 47 44 43 43 40 39 150 59 54 49 58 53 52 48 47 47 44 43 200 66 59 55 64 58 59 54 53 53 50 49 250 71 62 59 69 61 64 57 56 56 54 52 300 74 65 62 72 64 67 60 59 59 57 55 400 78 67 65 75 67 72 63 62 62 60 59 500 80 69 67 78 68 75 65 64 64 63 61