Prova EAD - Distribuição de Energia Elétrica - Fluxo de Potência em Redes de Distribuição

NOME RA CURSO DISCIPLINA Distribuição de Energia Elétrica EAD QUESTÃO 01 O estudo de fluxo de potência é muito importante para o planejamento e operação do sistema elétrico Um engenheiro é o responsável por uma rede de distribuição em anel que possui suas barras interligadas com condutores que podemos desprezar as perdas Temos 4 barras nesse sistema com características de potência injetada e carga conforme tabelas abaixo sendo a geração e consumo de cada barra tabela 1 e o fluxo de potência em parte da rede tabela 2 Folha de Respostas Avaliação Integrada AVI CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVI que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa realizada individualmente de forma eletrônica É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Tabela 1 Tabela 2 Considere que a interligação do anel é barra 1 barra 2 barra 3 barra 4 Com base nas informações acima a Desenhe o esquema unifilar desse sistema descrito no problema com as indicações da geração e carga em cada barra b Determine o fluxo de potência ativa da barra 2 para a barra 3 MW c Determine o fluxo de potência reativa da barra 4 para a barra 3 MVAr QUESTÃO 02 Dada uma determinada usina termelétrica um engenheiro precisa analisar um gerador trifásico de 120 MVA Ao olhar os dados de placa foi visto que o gerador possui uma tensão nominal de 132 kV Para efetuar o despacho da potência gerada por essa máquina esse engenheiro irá utilizar uma linha de transmissão de 400 kV Para fazer essa interligação será necessária a especificação de um sistema de transformação trifásico composto de banco de 3 transformadores monofásicos Sabese que o banco trifásico deverá ter uma impedância próxima a 10 e ser conectado em Dy Sendo o delta o lado de menor tensão As perdas podem ser desprezadas para esse exercício Com base nas informações acima a Determine as tensões e correntes nominais primárias e secundárias impedâncias e a potência nominal de cada transformador monofásico a ser adquirido para essa interligação Também mostre os valores em uma tabela resumo b Desenhe um esquema trifilar da conexão do gerador e do banco trifásico Indique as tensões e correntes primárias e secundárias de linha nesse diagrama Resolução NOME RA CURSO DISCIPLINA Distribuição de Energia Elétrica EAD QUESTÃO 01 O estudo de fluxo de potência é muito importante para o planejamento e operação do sistema elétrico Um engenheiro é o responsável por uma rede de distribuição em anel que possui suas barras interligadas com condutores que podemos desprezar as perdas Temos 4 barras nesse sistema com características de potência injetada e carga conforme tabelas abaixo sendo a geração e consumo de cada barra tabela 1 e o fluxo de potência em parte da rede tabela 2 Folha de Respostas Avaliação Integrada AVI CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVI que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa realizada individualmente de forma eletrônica É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Tabela 1 Tabela 2 Considere que a interligação do anel é barra 1 barra 2 barra 3 barra 4 Com base nas informações acima a Desenhe o esquema unifilar desse sistema descrito no problema com as indicações da geração e carga em cada barra b Determine o fluxo de potência ativa da barra 2 para a barra 3 MW c Determine o fluxo de potência reativa da barra 4 para a barra 3 MVAr QUESTÃO 02 Dada uma determinada usina termelétrica um engenheiro precisa analisar um gerador trifásico de 120 MVA Ao olhar os dados de placa foi visto que o gerador possui uma tensão nominal de 132 kV Para efetuar o despacho da potência gerada por essa máquina esse engenheiro irá utilizar uma linha de transmissão de 400 kV Para fazer essa interligação será necessária a especificação de um sistema de transformação trifásico composto de banco de 3 transformadores monofásicos Sabese que o banco trifásico deverá ter uma impedância próxima a 10 e ser conectado em Dy Sendo o delta o lado de menor tensão As perdas podem ser desprezadas para esse exercício Com base nas informações acima a Determine as tensões e correntes nominais primárias e secundárias impedâncias e a potência nominal de cada transformador monofásico a ser adquirido para essa interligação Também mostre os valores em uma tabela resumo b Desenhe um esquema trifilar da conexão do gerador e do banco trifásico Indique as tensões e correntes primárias e secundárias de linha nesse diagrama a Considerando o sistema descrito pelas tabelas 1 e 2 para a configuração em anel o diagrama unifilar do sistema está representado pelo desenho abaixo Onde G Geração C Carga b Considerando o diagrama acima a potência ativa despachada da barra 2 para a barra 3 considerando a potência injetada pela barra 1 e a potência gerado e consumida pela barra 2 P235881372980980MW c Seguindo o mesmo raciocínio agora considerando a potência da barra 1 injetada na barra 4 a potência reativa injetada da barra 4 na barra 3 é dada por Q4 319623522156392MVAR 2 a Segundo os dados do exercício A potência total do banco de transformadores deve ser capaz de suprir o gerador de 120MVA Dessa forma Banco de Transformadores Potência Total 120 MVA Potência por Transformador 120MVA3 40 MVA Primário AT 400 kV ligação em Y Secundário BT 132 kV ligação em Para a ligação em Y a corrente de linha é igual a de fase já a tensão de linha é igual a tensão de fase multiplicada por raiz de três Já para ligação em delta se tem a tensão de linha igual a tensão de fase e a corrente de linha é dada pela multiplicação da corrente de fase por raiz de três Resumindo Ligação em V LV F I L3I F Ligação em Y I LI F V L3V F Impedância Transformadores Considerando uma impedância de 10 ou seja 01 PU através da fórmula da impedância base considerando Sb 40 MVA Vb 230 kV A impedância de cada transformador referida ao primário do banco é igual a ZTrafoZ pu V B 2 SB 13225ohms VL kV VF kV IL A Potência MW Impedância ohms Primário 400 132 100 40 13225 Secundário 230 132 3030 40 13225 b Diagrama Trifilar NOME RA CURSO DISCIPLINA Distribuição de Energia Elétrica EAD QUESTÃO 01 O estudo de fluxo de potência é muito importante para o planejamento e operação do sistema elétrico Um engenheiro é o responsável por uma rede de distribuição em anel que possui suas barras interligadas com condutores que podemos desprezar as perdas Temos 4 barras nesse sistema com características de potência injetada e carga conforme tabelas abaixo sendo a geração e consumo de cada barra tabela 1 e o fluxo de potência em parte da rede tabela 2 CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES DISSERTATIVAS Conteúdo as respostas não possuem erros conceituais e reúnem todos os elementos pedidos Linguagem e clareza o texto deve estar correto quanto à ortografia ao vocabulário e às terminologias e as ideias devem ser apresentadas de forma clara sem incoerências Raciocínio o trabalho deve seguir uma linha de raciocínio que se relacione com o material didático Coerência o trabalho deve responder às questões propostas pela atividade Embasamento a argumentação deve ser sustentada por ideias presentes no conteúdo da disciplina A AVI que atender a todos os critérios sem nenhum erro conceitual de ortografia ou concordância bem como reunir todos os elementos necessários para uma resposta completa receberá nota 10 Cada erro será descontado de acordo com sua relevância CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES CÁLCULO Caminho de Resolução O trabalho deve seguir uma linha de raciocínio e coerência do início ao fim O aluno deve colocar todo o desenvolvimento da atividade até chegar ao resultado final Resultado Final A resolução do exercício deve levar ao resultado final correto A AVI que possui detalhamento do cálculo realizado sem pular nenhuma etapa e apresentar resultado final correto receberá nota 10 A atividade que apresentar apenas resultado final mesmo que correto sem inserir as etapas do cálculo receberá nota zero Os erros serão descontados de acordo com a sua relevância INFORMAÇÕES IMPORTANTES LEIA ANTES DE INICIAR A Avaliação Integrada AVI é uma atividade que compreende a elaboração de uma produção dissertativa realizada individualmente de forma eletrônica É importante que leia e compreenda as intruções de avaliação descritas antes do enunciado disponível no AVA Folha de Respostas Avaliação Integrada AVI Tabela 1 Tabela 2 Considere que a interligação do anel é barra 1 barra 2 barra 3 barra 4 Com base nas informações acima a Desenhe o esquema unifilar desse sistema descrito no problema com as indicações da geração e carga em cada barra b Determine o fluxo de potência ativa da barra 2 para a barra 3 MW c Determine o fluxo de potência reativa da barra 4 para a barra 3 MVAr QUESTÃO 02 Dada uma determinada usina termelétrica um engenheiro precisa analisar um gerador trifásico de 120 MVA Ao olhar os dados de placa foi visto que o gerador possui uma tensão nominal de 132 kV Para efetuar o despacho da potência gerada por essa máquina esse engenheiro irá utilizar uma linha de transmissão de 400 kV Para fazer essa interligação será necessária a especificação de um sistema de transformação trifásico composto de banco de 3 transformadores monofásicos Sabese que o banco trifásico deverá ter uma impedância próxima a 10 e ser conectado em Dy Sendo o delta o lado de menor tensão As perdas podem ser desprezadas para esse exercício Com base nas informações acima a Determine as tensões e correntes nominais primárias e secundárias impedâncias e a potência nominal de cada transformador monofásico a ser adquirido para essa interligação Também mostre os valores em uma tabela resumo b Desenhe um esquema trifilar da conexão do gerador e do banco trifásico Indique as tensões e correntes primárias e secundárias de linha nesse diagrama a Considerando o sistema descrito pelas tabelas 1 e 2 para a configuração em anel o diagrama unifilar do sistema está representado pelo desenho abaixo Onde G Geração C Carga b Considerando o diagrama acima a potência ativa despachada da barra 2 para a barra 3 considerando a potência injetada pela barra 1 e a potência gerado e consumida pela barra 2 𝑃23 588 1372 980 980 𝑀𝑊 c Seguindo o mesmo raciocínio agora considerando a potência da barra 1 injetada na barra 4 a potência reativa injetada da barra 4 na barra 3 é dada por 𝑄43 196 2352 2156 392 𝑀𝑉𝐴𝑅 2 a Segundo os dados do exercício A potência total do banco de transformadores deve ser capaz de suprir o gerador de 120MVA Dessa forma Banco de Transformadores Potência Total 120 MVA Potência por Transformador 120MVA3 40 MVA Primário AT 400 kV ligação em Y Secundário BT 132 kV ligação em Para a ligação em Y a corrente de linha é igual a de fase já a tensão de linha é igual a tensão de fase multiplicada por raiz de três Já para ligação em delta se tem a tensão de linha igual a tensão de fase e a corrente de linha é dada pela multiplicação da corrente de fase por raiz de três Resumindo Ligação em 𝑉𝐿 𝑉𝐹 𝐼𝐿 3 𝐼𝐹 Ligação em Y 𝐼𝐿 𝐼𝐹 𝑉𝐿 3 𝑉𝐹 Impedância Transformadores Considerando uma impedância de 10 ou seja 01 PU através da fórmula da impedância base considerando Sb 40 MVA Vb 230 kV A impedância de cada transformador referida ao primário do banco é igual a 𝑍𝑇𝑟𝑎𝑓𝑜 𝑍𝑝𝑢 𝑉𝐵 2 𝑆𝐵 13225 𝑜ℎ𝑚𝑠 VL kV VF kV IL A Potência MW Impedância ohms Primário 400 132 100 40 13225 Secundário 230 132 3030 40 13225 b Diagrama Trifilar Resolução