Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

22. Explique qual a função de um regulador de tensão de um gerador síncrono e como ele funciona. A função do regulador de tensão é controlar a saída da excitatriz tal que a tensão gerada e a potência reativa variem da maneira desejada. O regulador de tensão é um controlador que observa a tensão (e possivelmente outras grandezas, como potência ativa e corrente) de saída do gerador e então inicia a ação corretiva através da variação do controle da excitatriz. A velocidade de ação do regulador é fundamental do ponto de vista da estabilidade do sistema de potência.

32. Como é construído um capacitor shunt de alta tensão? Procure na internet catálogos e fotos e envie junto com a Tarefa.

Figura 1Catalogo Capacitor de Alta Tensão - Siemens

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

33. O que é um capacitor série? Como ele é instalado nos sistemas elétricos de potência? Qual a sua função? O capacitor serie são os elementos utilizados para realizar a compensação serie em LTs. A compensação série é um recurso muito utilizado para aumentar a capacidade de transmissão de energia das linhas de transmissão. Somente no Sistema Interligado Nacional (SIN) existem mais de 40 bancos de capacitores série, entre fixos e controlados, todos instalados nos terminais de suas respectivas linhas de transmissão. 42. O que significa para o sistema de transmissão atender uma carga com baixo ou alto fator de potência? Cargas com baixo fator de potência deixam o sistema de transmissão excessivamente reativos, ou seja, a potência útil transportada e menor do que o desejado, isto pode ocasionar transtornos quanto ao controle dos níveis de tensão do sistema, dimensionamento de materiais, equipamentos, condutores. No caso de uma carga com alto fator de potência significa que o sistema este sendo plenamente utilizado para transportar energia útil, logo os efeitos causados pela energia reativa são menos relevantes. 53. Responda o seguinte exercício retirado do Livro: Transmissão de Energia Elétrica de Celso de Brasil Camargo:

Tarefa3_questao53.m Tarefa3_Questao53_Saida_Texto

64. Use o MATLAB, para o sistema elétrico mostrado na Figura 4, de forma a obter o gráfico das perdas ativas e reativas na linha de transmissão para manter a tensão na barra 2 em 1 pu em função da carga que varia de 0 pu até 1,5 pu com fator de potência 0,8 indutivo. Apresente o mesmo gráfico para os seguintes fatores de potência: 0,9 indutivo, unitário, 0,9 capacitivo e 0,8 capacitivo. Avalie e comente os resultados obtidos.

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

Tarefa3_questao64.m

66. Explique o que ocorre com a frequência elétrica do subsistema Norte do SIN e a frequência elétrica do subsistema Nordeste do SIN quando uma linha de interligação transportando 1200 MW e 203 MVAR do Norte para ao Nordeste é repentinamente retirada do sistema pela proteção. Quando uma linha é repentinamente retirada, ocorre uma saída brusca de carga isso faz com que a potência ativa gerada no Norte seja maior que a potência total ativa consumida, acarretando a aceleração das máquinas elétricas conectadas na rede e um aumento na frequência do subsistema elétrico do Norte. No Nordeste, a potência total ativa consumida vai ser maior que a potência total gerada, já que houve essa linha retirada. Com isso vai haver uma desaceleração das máquinas elétricas conectadas a rede e uma redução na frequência do subsistema.

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

67. Explique porque a potência reativa que entra num transformador não é a mesma que sai. Porque a potência reativa (Q) é o valor máximo da parcela instantânea que fica sendo permutada entre carga e a fonte em um sistema elétrico. Ela é incapaz de realizar trabalho útil.

75. Para o sistema elétrico da Figura 5, assuma que a tensão na barra 1 é 1 pu com fase 0°, a tensão na barra 2 é 1.05 com fase -4°, a resistência R é 0.02 pu e XL é 0.12 pu, determine o fluxo de potência ativa e reativa que vai da barra 1 para a barra 2.

Tarefa3_Questao75_Saida_Texto Tarefa3_questao75.m

80. As curvas mostradas na Figura 7 apresentam a variação da tensão no terminal transmissor de um alimentador, com tensão no terminal receptor constante. Admitindo uma regulação máxima de 5% que valores aproximados de potência poderiam ser transmitidos por essa linha. Analise as curvas e explique o que poderia ser feito para que possa transmitir mais potência por essa linha nas condições de baixo fator de potência.

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

Observando as curvas e levando-se em consideração uma margem de regulação de tensão admissível de 5%, e possível concluir aproximadamente que a Pmin = 0,06 [PU] na condição de FP = 0,8 indutivo e que a Pmax = 0,71 [PU] quando o FP = 0,9 capacitivo. Para se transmitir mais potência e possível otimizar o arranjo dos feixes de condutores, desta forma e possível reduzir a reatância serie da LT e aumentar sua potência natural pela diminuição das interferências entre os subcondutores. Outra opção e a utilização de compensação serie.

81. Resolva a seguinte questão retirada do Livro: “Introdução aos Sistemas de Energia Elétrica” de Olle Elgerd.

Tarefa3_questao81_34.m Tarefa3_Questao81_34_Saida_Texto

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

Tarefa3_questao81_35.m Tarefa3_Questao81_35_Saida_Texto

Tarefa3_questao81_36.m Tarefa3_Questao81_36_Saida_Texto

Tarefa 4 – Aspectos Básicos da Transmissão de Energia

Análise de Sistemas de Potência 1

Daniel Anjos e Silva

Tarefa3_questao81_39.m Tarefa3_Questao81_39_Saida_Texto