Lista de Exercícios 4 Página 1 de 3
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Lista de Exercícios 4 - TDE
PROFESSOR: ASLEY STECCA STEINDORFF
1. Dois geradores são ligados em paralelo à mesma barra e tem reatâncias subtransitórias de X” = 10%. O gerador 1 é de 2500kVA, 2,4kV e o gerador 2 é de 5000kVA e 2,4kV.
Determine a reatância por unidade de cada gerador numa base de 15000kVA e 2,4kV.
Qual a reatância por unidade de um único gerador equivalente aos dois em paralelo, numa base de 15.000kVA e 2,4kV.
2. Três motores cuja tensão nominal é de 6,9kV estão ligados na mesma barra. Suas características são as seguintes:
a. Motor 1: Síncrono, 5000HP, fp = 0,8, X” = 17%
b. Motor 2: Síncrono, 3000HP, fp = 1,0, X” = 15%
c. Motor 3: Indução, 3.500HP, X” = 20%
Exprimir as reatâncias subtransitórias desses motores em pu na base de 10.000kVA, 6,6kV.
3. Uma carga resistiva de 8MW, ligada em delta, esta conectada ao lado BT, ligado no delta de um transformador Y-Δ de 10MVA, 138/13,8kV. Calcule a resistência da carga em ohms em cada fase, vista do lado AT do transformador. Desconsidere a impedância do transformador e suponha a aplicação de tensão nominal ao primário do transformador.
4. Um gerador trifásico de 15.000 kVA, 8,5kV tem uma reatância subtransitória de 20%.
Ele é ligado através de um transformador Δ-Y a uma linha de transmissão de alta tensão, com uma reatância total em série de 70 Ω. No extremo da linha correspondente à carga existe um transformador abaixador Y-Y. Ambos os bancos de transformadores são compostos por transformadores monofásicos; Cada um deles tem valores nominais de 6.667kVA, 10-100kV, com reatância de 10%. A carga, representada por uma impedância consome 10.000kVA a 12,5kV, com fator de potência de 80% em atraso. Esquematize o diagrama de impedâncias de sequência positiva, com todas as impedâncias em pu.
Escolha uma base de 10.000kVA, 12,5, kV no circuito de carga. Determine a tensão nos terminais do gerador.
5. O diagrama unifilar de um sistema de potência sem carga é mostrado na figura abaixo.
As reatâncias das duas seções da linha de transmissão são mostradas no diagrama. As características dos geradores e dos transformadores são as seguintes.
a. Gerador 1: 20MVA; 13,8kV; X” = 0,2pu b. Gerador 2: 30MVA; 18kV; X” = 0,2pu
Lista de Exercícios 4 Página 2 de 3 c. Gerador 3: 30MVA; 20kV; X” = 0,2pu
d. Transformador T1: 25MVA; 220Y-13,8Δ kV; X = 10%
e. Transformador T2: Unidades Monofásicas 10MVA; 127Y-18Δ kV; X = 10%
f. Transformador T3: 35MVA; 220Y-22Y kV; X = 10pu
Trace o diagrama de impedâncias para o circuito, adote a base 50MVA e 13,8kV no gerador 1.
6. Faça o diagrama de impedâncias para o sistema de potência mostrado na figura abaixo.
Dê as impedâncias em pu. Despreze as resistências e use a base de 50MVA, 138kV na linha de 40Ω. As características dos geradores, motores e transformadores são:
a. Gerador 1: 20MVA; 13,2kV; X” = 15%
b. Gerador 2: 20MVA; 13,2kV; X” = 15%
c. Motor síncrono 3: 30MVA; 6,9kV; X” = 20%
d. Trafos Y-Y: 20MVA;13,8/138kV; X = 10%
e. Trafos Y-Δ: 15MVA; 6,9Δ;138YkV; X = 10%
7. Se a tensão na carga C do problema 6 for 66kV quando o motor consome 24MW com fp
= 0,8 em avanço, calcule as tensões nas barras A e B. Suponha que os dois geradores dividem a carga igualmente. Dê as respostas em Volts e em pu, usando a base escolhida no problema 6. Determine as tensões em A e B quando o disjuntor que liga o gerador à barra A estiver aberto, enquanto o motor consome 12MW em 6,6kV com fp 0,8 em avanço. Todos os demais disjuntores permanecem fechados.
Lista de Exercícios 4 Página 3 de 3 8. Calcule a regulação de tensão na barra C da figura do problema 6 para as duas condições do problema 7.Considere a tensão nas barras A e B são mantidas constantes se a carga de 24MW é removida quando os dois geradores são ligados e que a tensão na barra B é constante quando a carga de 12MW for removida quando apenas o gerador 2 esta ligado.
9. Os enrolamentos de um transformador trifásico possuem as seguintes características:
a. Primário: ligação Y – 6,6kV; 15MVA b. Secundário: ligação Y – 33kV; 10MVA c. Terciário: ligação Δ – 2,2kV; 7,5MVA
Desprezando as resistências, forma calculadas as seguintes impedâncias de dispersão a partir dos ensaios de curto-circuito.
Lado Primário: Zps = j0,232Ω Zpt = j0,290Ω Lado Secundário: Zst = j8,8Ω
Determine as impedâncias do circuito equivalente ligado em estrela na base de 15MVA, 6,6kV no circuito primário.
10. Um transformador de 200MVA, 345Y/20,5ΔkV interliga, a uma linha de transmissão, uma carga de 180MVA-22,5kV, com fator de potência 0,8 em atraso. Determine (a) as características nominais de cada um dos três transformadores monofásicos que, adequadamente conectados, serão equivalentes ao transformador trifásico e (b) a impedância complexa da carga em pu no diagrama de impedância, adotando uma base de 100MVA-345kV na linha de transmissão.
