Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: DC29EL – Dinâmica e Controle de Sistemas de Potência Professor: Ricardo Vasques de Oliveira

Lista de Exercícios: Modelagem de Máquinas Síncronas

Aluno: __________________________________________________________Data: 18/11/13

1) Quais as principais diferenças construtivas entre os geradores síncronos usados em usinas térmicas e hidráulicas com baixa queda e elevada vazão?

2) Qual a finalidade do enrolamento amortecedor dos geradores síncronos e em que condições ele atua?

3) Em que tipo de gerador a corrente parasita é mais intensa e qual a causa do surgimento dessa corrente? (sem justificativa a resposta não terá validade).

4) Explique o que é a transformada de Park e porque ela é tipicamente utilizada na modelagem de máquinas?

5) Por que o período de tempo após a ocorrência de uma falta (curto-circuito, por exemplo) é geralmente dividido em período subtransitório e período transitório em estudos da dinâmica de máquinas síncronas?

6) Quais enrolamentos/correntes do rotor da máquina síncrona atuam predominantemente em cada período (subtransitório e transitório)? (sem justificativa a resposta não terá validade).

7) A Figura 1 apresenta o fluxo magnético da máquina síncrona em qual período de tempo (subtransitório ou transitório)? (sem justificativa a resposta não terá validade).

Figura 1: Distribuição do fluxo no rotor.

8) O que acontece com o valor da reatância do gerador síncrono durante a ocorrência de

um curto-circuito nos terminais do gerador? (sem justificativa a resposta não terá validade).

9) Qual a informação dada pelas constantes de tempo T’do e T’’do?

10) Qual a diferença entre as constantes de tempo T’do e T’d?

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁPR

Ministério da EducaçãoUniversidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus Pato Branco

11) Considerando as equações diferenciais abaixo, quais as simplificações que podem ser feitas para a obtenção do modelo que descreve os efeitos do período transitório? (sem justificativa a resposta não terá validade).

Equações do Estator: Equações do Rotor:

12) Considerando o conjunto de equações da tensão do estator apresentadas nos

modelos 1 e 2: a) Para qual gerador cada modelo é indicado (pólos lisos ou salientes)? b) Os modelos são válidos para qual período de tempo (transitório ou subtransitório)?

Modelo 1: Modelo 2:

13) As tensões e’q e e’d apresentadas nas equações acima são induzidas por quais correntes do gerador?

14) Quais os principais tipos de modelos de gerador síncrono usados em estudos de dinâmica e controle de sistemas de potência?

15) Explique a diferença entre os modelos típicos de gerador síncrono e para qual tipo de máquinas são recomendados.

16) Qual o significado físico da constante de inércia do gerador síncrono?( Por exemplo, em uma máquina com constante de inércia H=6 MW.s/MVA, qual o significado do valor “6 MW.s/MVA”).

17) Para evitar variações significativas de velocidade após perturbações que causam desequilíbrio entre o torque mecânico e elétrico é desejável que o gerador tenha uma alta ou baixa constante de inércia? (sem justificativa a resposta não terá validade).

18) Para o sistema apresentado na Figura 2, elimine as barras B4 e B5 e determine a nova rede equivalente (ou seja, monte a matriz Ybus da rede original e obtenha a matriz Ybus da rede reduzida).

Figura 2: Sistema com 5 barras.