Questões de Estabilidade (Engenharia Elétrica)

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No que diz respeito a padrões de desempenho e requisitos para instalação da rede básica, julgue o item que se segue. 


Desbalanços entre potência gerada e potência consumida impactam diretamente a qualidade de energia elétrica, sendo responsáveis por flutuações de tensão de natureza aleatória e repetitiva.  

  • Certo
  • Errado

Durante a operação de geradores de energia em paralelo com a rede elétrica, para evitar problemas de sincronização ao conectar o gerador à rede, deve-se verificar e possivelmente ajustar a seguinte condição:

  • A o ângulo de fase entre a tensão do gerador e a da rede deve ser zero.
  • B o fator de potência do gerador deve ser superior ao da rede.
  • C a potência reativa do gerador deve ser igual à da rede.
  • D a frequência da tensão do gerador deve ser superior à da rede.
  • E a corrente de saída do gerador deve ser reduzida em relação ao seu valor nominal.

O controlador de tensão atua modulando a corrente de excitação de um gerador síncrono para controlar sua tensão terminal.
Por apresentar uma dinâmica rápida, a atuação desta malha de controle tem grande influência na resposta dinâmica do gerador durante uma perturbação.
Com relação aos efeitos do regulador de tensão na estabilidade de geradores síncronos, analise as afirmativas a seguir.

I. No caso extremo de um gerador fortemente carregado conectado por uma linha de transmissão longa, um ganho alto do controlador de tensão pode resultar em amortecimento líquido negativo, levando a uma perda oscilatória de estabilidade.
II. Um regulador de tensão de ação rápida é capaz de agir no período transitório de uma falta e melhorar a margem de estabilidade de primeiro swing.
III. A ação do regulador de tensão, de elevar a corrente de campo durante faltas, tem o efeito de induzir uma corrente nos enrolamentos amortecedores que aumentam seu efeito de amortecimento de oscilações.

Está correto o que se afirma em

  • A I, apenas.
  • B I e II, apenas.
  • C I e III, apenas
  • D II e III, apenas.
  • E I, II e III.

O critério das áreas iguais é um método gráfico-analítico para rápida avaliação da estabilidade de primeiro swing, referente ao primeiro momento após uma perturbação em um sistema. Apesar de sua validade estar limitada a versões simplificadas de sistemas de potência, por meio de sua análise é possível chegar a importantes conceitos de estabilidade transitória.
Considerando este critério, analise as afirmativas a seguir.

I. O conceito de potência acelerante advém do desequilíbrio entre a potência mecânica, provida pela máquina primária, e a potência elétrica entregue pelo gerador a barra infinita. Sempre que a diferença entre ambas for positiva o ângulo do rotor tende a aumentar com o tempo.
II. Quanto maior a inércia do gerador maior o ganho de velocidade das partes girantes durante o período sob falta.
III. A atuação do regulador de velocidade na redução da potência mecânica durante o período sob falta, tem grande impacto na estabilidade de primeiro swing de um gerador.

Está correto o que se afirma em

  • A I, apenas.
  • B I e II, apenas.
  • C I e III, apenas
  • D II e III, apenas.
  • E I, II e III.

A estabilidade de um sistema de potência pode ser definida como sua capacidade de recuperar um estado de equilíbrio operativo após ser submetido a uma perturbação.
Devido à complexidade dos diversos fatores que influenciam a resposta dinâmica de um sistema de potência, a compreensão de problemas de estabilidade é facilitada pela classificação de seus aspectos em diferentes categorias.
Com base nisso, relacione as categorias de estabilidade listadas a seguir às respectivas características.

1. Estabilidade de ângulo a pequenos sinais. 2. Estabilidade transitória. 3. Estabilidade de tensão a pequenos sinais. 4. Estabilidade de tensão a grandes perturbações. 5. Estabilidade de frequência a longo prazo.

( ) Influenciada pelas dinâmicas não lineares do sistema elétrico e ponto de operação inicial. O período de interesse da análise vai de 3 a 10 segundos após a perturbação.
( ) Depende da característica das cargas e da interação com controladores contínuos e discretos do sistema. A análise deve ser por tempo suficiente para capturar o efeito de elementos como ULTCs e limitadores de corrente de campo.
( ) Relacionada a processos lentos ou quase-estáticos. A instabilidade nessa categoria pode se manifestar pela inversão do comportamento para injeção de potência reativa.
( ) Referente a perturbações causadas por variações na carga e geração. A instabilidade nesta categoria pode se manifestar de forma monotônica ou oscilatória.
( ) Relacionada a resposta inadequada de equipamentos, pouca coordenação entre controladores e proteção ou reservas de potência insuficientes. Tem seu foco nas dinâmicas de equipamentos como saturação de transformadores, sistemas de proteção de linhas e controle automático de geração.

Assinale a opção que apresenta a relação correta, na ordem apresentada.

  • A 1 – 3 – 2 – 4 – 5.
  • B 2 – 4 – 3 – 1 – 5.
  • C 3 – 4 – 1 – 5 – 2.
  • D 1 – 5 – 2 – 4 – 3.
  • E 2 – 5 – 3 – 1 – 4.