Equipamento | Tensão <br> Nominal | Potência <br> Nominal |
|
|
|
---|---|---|---|---|---|
Gerador | 138 kV | 100 MVA |
|
|
|
LT | 138 kV | – |
|
|
|
Motor | 132 kV | 100 MVA |
|
|
|
Calcular as tensões nas duas barras (geração e carga) em pu; (4pts)
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de sistemas de potência onde precisamos calcular as tensões nas duas barras: a de geração (gerador) e a de carga (motor). A matéria envolve o sistema por unidade (pu), que é uma forma de simplificar os cálculos elétricos normalizando os valores. Para resolver isso, vamos precisar converter as impedâncias da linha de transmissão para pu, usar as impedâncias fornecidas dos equipamentos e aplicar os conceitos de análise de fluxo de potência.
Passo 2
Primeiro, vamos definir as bases de potência e tensão que vamos usar. Geralmente, escolhemos uma base comum para todo o sistema. Aqui, tanto o gerador quanto o motor têm uma potência nominal de
, então vamos usar
.
Passo 3
Agora, precisamos escolher uma base de tensão. Como a linha de transmissão (LT) está a
e o motor está a
, vamos ajustar as bases para que todas as tensões fiquem na mesma base. Vamos usar
.
Passo 4
Com a base de tensão definida, vamos converter a tensão do motor para a base comum:
Passo 5
Agora, vamos converter as impedâncias da linha de transmissão de Ohms para pu. A fórmula para converter impedância é:
Aplicando para
:
Fazemos o mesmo para
e
:
Passo 6
Agora que todas as impedâncias estão na mesma base, podemos montar o diagrama equivalente do sistema. Temos o gerador com suas impedâncias
,
,
, a linha de transmissão com
,
,
, e o motor com
,
,
.
Passo 7
Vamos considerar que o sistema está balanceado e que vamos realizar uma análise simplificada de fluxo de carga. A tensão no gerador é a tensão base,
. Precisamos encontrar a tensão no motor, que já ajustamos para
.
Passo 8
Aplicando a queda de tensão na linha de transmissão, temos:
Assumindo uma carga balanceada, podemos calcular a corrente a partir da potência:
Agora, a queda de tensão:
Então:
Resposta
As tensões nas duas barras são:
- Gerador:
- Carga (Motor):