UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CAMPUS DE SO CRISTOVO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA DISCIPLINA: EQUIPAMENTOS
ELTRICOS PROFESSOR: ANGELO M.F. DE ALMEIDA DATA: ____/___/___ALUNO:
EXERCCIOS I UNIDADE 1)Coloque verdadeiro (V) ou falso (F) nas
afirmativas abaixo: ( ) Tenso suportvel nominal de impulso de
manobra (ou atmosfrico) o valor de crista especificado de uma tenso
de impulso para o qual no deve ocorrer descarga disruptiva num
isolamento submetido a um nmero especificado de aplicaes.Aplica-se
somente aos isolamentos no regenerativos.
()Tensosuportvelnominalfreqnciaindustrialdecurtaduraoovalordecristadatensoespecificadofreqncia
industrial que um equipamento deve suportar em condies de ensaio
especificadas e durante um perodo inferior a 01 minuto.
()Tensosuportvelestatsticadeimpulsodemanobra(ouatmosfrico)ovalordecristadeumaondadetensodeensaio
de
impulsodemanobra(ouatmosfrico),paraaqualaprobabilidadedenoocorreremdescargasdisruptivasnaisolao,sob
condiesespecificadas,nocasodaNBR6939/2000,de90%,ouseja,tem-seumaprobabilidadede10%deocorrerem
descargas disruptivas na isolao. Este conceito aplicvel somente ao
isolamento auto-regenerativo. ( ) O mtodo convencional de coordenao
de isolamento baseia-se na seleo dos nveis de isolamento,
considerando as maiores sobretenses esperadas e uma margem de
segurana. O nvel de isolamento definido adicionando-se uma margem
de seguranaao nvel de proteo (tenso residual) do dispositivo de
proteo (pra-raios). ( ) O mtodo estatstico de coordenao de
isolamento baseia-se na seleo dos nveis de isolamento atravs de um
risco de falha selecionado, considerando a natureza estatstica das
sobretenses e da suportabilidade do dieltrico. ( ) Em um estudo de
coordenao de isolamento de uma Subestao, a tenso mxima que aparece
nos terminais dos equipamentos independente de fatores como: tenso
residual dos pra-raios e comprimento dos barramentos. 2)Explique o
princpio de funcionamento do pra-raios de acordo com a figura
abaixo: 3)Faa um comparativo entre os pra-raios de xido de zinco e
carboneto de silcio, de acordo com a figura abaixo. 4) Determinar
os nveis de proteo de um pra-raios (10 kA e srie A), sabendo-se que
a sua tenso nominal de 15 kV e
queotransformadoraquevaiproteger,comtensonominalde13,8kV,apresentaosseguintesvaloresnominaisde
tenso nos ensaios: Tenso suportvel de impulso: 95 kV; Onda cortada:
110 kV; Surto de manobra: 78,8 kV. Determinao dos Nveis de proteo:
a)OndaCortada:margemdeseguranaprevistade20%.
b)OndaNormalizada:margemdeseguranaprevistade20%.
c)SurtodeManobra:margemdeseguranaprevistade15%. % 20 100 1 diocVV%
20 100 1 ronVV% 15 100 1 dsmesVV5) Considere uma subestao de
energia eltrica com as seguintes caractersticas: a)Subtransmisso;
Potncia instalada: 20 MVA (01 transformador); Tenso nominal
primria: 69 kV; Tenso nominal secundria: 13,8 kV; Tenso mxima de
operao 14,4 kV; Resistor de aterramento do neutro: 2,4 ; Potncia de
curto-circuito no primrio da SE: 478.000 kVA; Impedncia percentual
do transformador: 7% (na base de 72,6 kV); Perdas trmicas do
transformador: 83.597 W (na base de 69 kV). b)Alimentador de
distribuio; Natureza do condutor: cobre; Seo do condutor: 95 mm2;
Resistncias: - Seqncia positiva: RCP = 0,2374 /km (a 60 C); -
Seqncia zero: RCZ = 0,4152 /km; Reatncias: - Seqncia positiva: XCP
= 0,4177 /km; - Seqncia zero: XCZ = 1,9239 /km; Com esses dados so
calculadas as resistncias e reatncias de seqncia positiva, negativa
e zero (em p.u) RP = 0,2035; RN = 0; RZ = 1,1089; XP = 0,4700; XN =
0; XZ = 1,6937;
Comessesdadosdetermina-seatensofase-terra,freqnciaindustrial,nolocaldainstalaodopra-raios
atravs dos grficos dos fatores de aterramento. Primeiro,
calculam-se as seguintes relaes: RP/XP, XZ/XP e RZ/XP. RPXP
=0,20350,4700 = u,4S2 XZXP =1,69370,4700 = S,6u RZXP =1,10890,4700
= 2,SS
DeacordocomaNBR5424/81,item5.1,Osistemaconsideradoeficazmenteaterradoquandoofatorde
aterramento Fa 0,8. A mxima tenso fase-terra obtida
multiplicando-se o fator de aterramento pela mxima tenso de operao
do sistema, no ponto de instalao do pra-raios. De acordo com os
valores de RZ/XP e XZ/XP, o grfico da figura 1(c) o que oferece um
valor mais aproximado entre as curvas de 80% e 85%. Neste caso,
tomamos Fa = 0,83 e a mxima tenso fase-terra ser: Im] = Fu. IL =
u,8S.14,4 k = 11,9S kI Um pra-raios de 12 kV ir atender
satisfatoriamente. Figura 1 Fatores de aterramento para vrias
condies do sistema R0 = Resistncia de Sequencia zero; R1 =
Resistncia de Seqncia positiva; R2 = Resistncia de Seqncia
negativa; X0 = Reatncia de Sequencia zero; X1 = Reatncia de Seqncia
positiva; X2 = Reatncia de Seqncia negativa; I]IL < u,8
Coeficientedeaterramento:Definidocomoarelao, em termos percentuais,
entre: A mxima tenso entre fase e terra, emuma fase s durante uma
falta, para aterraemumaoumaisfasese:Tensofasefasedosistema.Fator de
aterramento: Definido como a relao entre:
Maiorvalordetensonasfasesss,duranteumafaltaparaaterraemumaoumaisfasese:TensofaseneutrodosistemaemoperaonominalQuantoaoaterramento,asnormasinternacionais
classificam os sistemas em trs classes gerais:
1.Sistemasolidamenteaterrado:no hnessesistema elementos inseridos
na conexocomterra.Naocorrnciadeumafaltaparaaterra, as tenses nas
fases ss noultrapassamatensofaseterranominal;2.Sistema efetivamente
aterrado: aquele que aterrado por meio de uma
impednciasuficientemente pequena, de modo que ocoeficiente de
aterramento no exceda
80%.3.Sistemanoefetivamenteaterrado:neste,ocoeficientedeaterramentoexcede80%6)
A figura abaixo representa a coordenao de isolamento de um
transformador de 345 kV. Caso tenha sido especificado
aofabricantedotransformadorumnveldeisolamentode900kV,especifiqueamargemdeproteodeimpulsode
manobra de cada um dos pra-raios. 7)Coloque verdadeiro (V) ou falso
(F) nas afirmativas abaixo. ( )Ensaios de rotina so realizados em
equipamentos que j esto em operao, a fim de se verificar o seu
estado de
conservaoapscertoperododeoperao,incluindoospossveisdanosresultantesdetransporteeinstalao.
Estes ensaios so realizados com nveis inferiores aos realizados em
equipamentos novos.( )
Ensaiosdetipodevemserrealizadosapenasemumdosequipamentoscomprados,afimdeverificaruma
determinada caracterstica de projeto do equipamento. ( )
Noensaiodefrequnciaindustrialutilizadaumafontesenoidalcomfrequnciade60Hz.ParanveisdeExtra
AltaTenso(EAT)utiliza-setransformadoresemcascata.NocasodeTransformadoresdePotnciaeReatores
Derivao,faz-senecessriooensaiocomfrequnciasuperiora60Hz,paraevitarproblemasdesaturaodo
equipamento ensaiado. ( )
NoensaiodeImpulsoAtmosfricoutilizadoumgeradordeimpulsoscomformadeondaajustvelaoimpulso
atmosfrico padronizado para os ensaios: impulso 250/2500 s
conhecido como onda plena e impulso 250/2500 s cortado. 8)Sobre os
disjuntores de pequeno volume de leo incorreto afirmar que: () O
fluxo de leo obtido pelo movimento descendente do contato mvel
durante a operao
deaberturadodisjuntorequeoleocontidonaparteinferiordorecipienteforadopara
cima pela abertura da haste do contato mvel. ()
Osgasesproduzidosnointeriordacmaradeinterruposobematravsdoleoisolante
paraapartesuperiordopolo.Asobrepressocausadaporestesgasesaliviadanoespao
entre a capota de ventilao e o suporte do contato fixo. Tambm feita
a separao do leo isolante que arrastado por estes gases. ()
Humapressurizaopermanente(6a8bars)dascmarasdodisjuntor,resultandonuma
substancialreduodaquantidadedegsliberadaduranteainterrupodecorrentes
reduzidas. Dessa forma, reduz-se a probabilidade de um bolso de gs
estender-se por todo o espao entre os contatos, aps a interrupo do
arco. ( ) O isolamento para a terra assegurado pelo leo isolante
das cmaras de interrupo. Questes de Concursos 1)Chesf2002
2)PeritodePolciaFederal2013(CESPE) 3)Cemig2012
4)CEHAP/PB2009(CESPE) 5)TRT21Regio2010(CESPE) 6)MPU2010(CESPE)
7)Eletrobras2002(NCE/UFRJ) 8)TRERJ2010(CESPE)
9)Eletronuclear2006(NCE/UFRJ) 10)CEEE/RS2005(CESPE)
