A partir da tabela abaixo responda:
Equipamento | Tensão <br> Nominal | Potência <br> Nominal |
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Gerador | 138 kV | 100 MVA |
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LT | 138 kV | – |
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Motor | 132 kV | 100 MVA |
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a) Desenhar o unifilar do sistema em pu, sabendo-se que as tensões internas do gerador e do motor estão em fase e valem 1,10 pu nas bases iguais aos seus valores nominais e considerando os valores bases do sistema as bases dos valores nominais do
(3pts)
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente está trabalhando com sistemas de potência e precisa desenhar o esquema unifilar do sistema usando o sistema de unidades por unidade (pu). Para isso, vamos usar as informações da tabela sobre o Gerador, a Linha de Transmissão (LT) e o Motor. Precisamos entender como converter os valores nominais para pu e como montar o diagrama considerando que as tensões internas do gerador e do motor estão em fase e valem 1,10 pu.
Passo 2
Primeiro, vamos refrescar o que é o sistema de unidades por unidade (pu). Esse sistema simplifica os cálculos em sistemas elétricos, normalizando as grandezas com base em valores de referência (bases). Assim, todas as grandezas do sistema são expressas como frações desses valores base, facilitando a análise.
Passo 3
Agora, vamos identificar as bases que vamos usar. Segundo a questão, as bases dos valores nominais do sistema são iguais aos valores nominais dos equipamentos. Então, a base de tensão será a tensão nominal de cada equipamento e a base de potência será 100 MVA, que é a potência nominal dos geradores e motores.
Passo 4
Vamos converter as impedâncias da Linha de Transmissão (LT) para pu. A LT possui impedâncias reais em Ω, então precisamos usar as fórmulas de conversão:
Onde:
Passo 5
Calculando a impedância base para a LT:
Passo 6
Agora, vamos converter as impedâncias da LT para pu:
Passo 7
Com todas as impedâncias em pu, podemos montar o diagrama unifilar. O gerador e o motor estão representados com suas tensões internas de 1,10 pu. Entre eles, temos a Linha de Transmissão com as impedâncias equivalentes em pu que calculamos.
Passo 8
No diagrama unifilar:
- O Gerador é representado com uma fonte de 1,10 pu.
- A seguir, está a Linha de Transmissão com impedâncias de 0,105 pu (
), 0,105 pu ( ) e 0,315 pu ( ). - Por fim, o Motor é representado com uma carga de 1,10 pu.
Resposta
O diagrama unifilar do sistema em unidades por unidade (pu) consiste em um Gerador representado por uma fonte de 1,10 pu, conectado à Linha de Transmissão com impedâncias equivalentes de 0,105 pu para
, 0,105 pu para
e 0,315 pu para
. Essa linha está ligada ao Motor, também representado por uma carga de 1,10 pu. Todos os componentes estão alinhados considerando que as tensões internas do gerador e do motor estão em fase.