Lista de Exercícios de Transmissão e Distribuição

Lista de Exercícios de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica – TDENEL
Observações:
a) Imprimir as folhas com os enunciados das questões;
b) Entregar no dia da Avaliação Intermediária. Após esta data, a lista NÃO será aceita;
c) Valor 1,0 ponto na nota da prova intermediária (Prova intermediária valerá 9,0 pontos)
1. Considere um circuito trifásico com fonte equilibrada, ligada em estrela, com tensão de linha
igual a 220 V, 60 Hz, sequencia ABC (Com fase da tensão VAN igual a zero) que alimenta
uma carga desequilibrada ligada em triângulo com as seguintes características: Potência da
carga conectada entre as fases A e B igual a 10 kW com fator de potência igual a 0,8
indutivo. Já para a carga conectada entre as fases B e C temos uma potência de 15 kW com
fator de potência igual a 0,7 indutivo, enquanto que para a carga resistiva conectada entre as
fases C e A temos uma potência de 10 kW. Para verificar que a soma das potências das
cargas acima listadas corresponde a potência ativa trifásica do circuito, um engenheiro
utilizou os conceitos do teorema de Blondel, conectando um Wattímetro (W1) com a bobina
de corrente ligada na fase A e a bobina de tensão conectada entre as fases A e B, e o outro
Wattímetro (W2) com a bobina de corrente ligada na fase B e a bobina de tensão conectada
entre as fases C e B. De acordo com as informações apresentadas, pede-se:
a) As correntes de fase na carga e as correntes que circulam pela linha;
b) As leituras dos Wattímetros W1 e W2
2. ENADE 2011 COM MODIFICAÇÕES
No Laboratório de Acionamentos Eletroeletrônicos, o motor de indução trifásico é conectado da
forma ilustrada na figura a seguir e interligado à rede trifásica de 220 V (eficaz). O circuito do
motor é representado por uma resistência de 6 Ω e uma reatância indutiva de 8 Ω . Pede-se
calcular as correntes em cada enrolamento do motor de indução, bem como as correntes de
linha.
3. Um sistema trifásico com sequencia de fases ABC (Ângulo da fase inicial de A igual a 0o) a
três fios, tem tensão de linha eficaz de 173,2 V, 60 Hz. Os Wattímetros instalados nas fases
A e B indicam respectivamente – 301 W e 1327 W. Pede-se encontrar a impedância for fase
da carga conectada em estrela.
4. Um sistema trifásico com sequencia de fases ABC (Ângulo da fase inicial de A igual a 0o) e
uma tensão de linha eficaz de 200 V, 60 Hz alimenta uma carga equilibrada em estrela com
impedância igual a 70,7 ∠ 45o ohms. Pede-se encontrar a Potência ativa trifásica total deste
circuito, utilizando dois wattímetros com as bobinas de corrente ligadas nas fases B e C.
5. Considere o circuito trifásico da figura abaixo, com fonte equilibrada, tensão de linha igual a
220 V, 60 Hz, sequencia de fases ABC. (fase da tensão na fase A igual a zero) Sabendo-se
que a impedância da carga conectada nas fases A, B e C vale, respectivamente, 10Ω, j10Ω e
–j10Ω, pede-se:
a) As correntes nas fases A, B e C;
b) A potência ativa trifásica total.
6. Duas cargas equilibradas em triângulo, com impedâncias de 20 ∠ -60º e 18 ∠ 45º ohms,
respectivamente, são ligadas em paralelo e conectadas a um sistema trifásico simétrico,
sequencia de fases ABC, de 150 V (fase a fase). Calcular a Potência ativa em cada carga.
7. Uma carga em triângulo, com ZAB = 10 ∠ 30º, ZBC= 25∠ 0º e ZCA = 20 ∠ -30º ohms, está
ligada a um sistema trifásico ABC, a três condutores, 500 V (fase a fase). Calcular as
correntes de linha e a potência ativa total.
8. Uma carga em estrela, com ZA = 3 + j0, ZB = 2 + j3 e ZC = 2 – j1 ohms, está ligada a um
sistema trifásico de sequência CBA, de tensão fase a fase igual a 100 V, a quatro condutores.
Determinar as correntes de linha e no neutro.
9. Dois Wattímetros conectados a um motor trifásico indicam a potência total de 12 kW.
Sabendo-se que o fator de potência da carga é 0,6, pede-se encontrar a leitura da potência em
cada um dos Wattímetros.
10. Considere um Sistema de Potência, composto por gerador trifásico, ligação em estrela,
tensão de fase igual a 460 V, sequência de fases ABC, simétrico, uma Linha de Transmissão
cuja impedância própria por fase vale 0,1 + j0,5 Ω e impedância mútua entre as fases igual a
j0,1 Ω e carga ligada em triângulo com ZA´B´ = 6 + j4 Ω; ZB´C´ = 12 + j8 Ω; ZC´A´ = 12 - j8 Ω.
Pede-se:
a) As correntes que circulam pela LT
b) As tensões de fase na carga;
c) A Potência fornecida pela fonte;
d) A Potência fornecida pela carga.
RESPOSTAS
1. a) IAB = 56,81 ∠ -6,87º A;
IA = 100,21 ∠ -17,13º A;
b) W1 = 21492,35 W;
2.
IBC = 97,40 ∠ -135,57 º A;
IB = 140,12 ∠ -154,01º A;
IAC = 45,45 ∠ -30º A
IC = 95,79 ∠ 71,63º A
W2 = 13508,56 W
IAB = 22,0 ∠ -53,13º A;
IA = 38,1 ∠ -83,13º A;
IBC = 22,0 ∠ -173,13 º A;
IB = 38,1 ∠ -203,13 º A;
IAC = 22,0 ∠ 66,87º A
IC = 38,1 ∠ 36,87º A
3. Z = 10 ∠ -70 Ω
4. P = 400 W
5. a) IA = 22 ∠ 0º A;
b) P = 4840,95 W
IB = 11,39 ∠ -164,98o A;
IC = 11,39 ∠ 164,98º A
6. 1687,5 W e 2651,65 W
7. IA = 75 ∠ 90º A;
IB = 53,9 ∠ -68,2º A;
8. IA = 19,25 ∠ -90º A; IB = 169 ∠ -23,3º A;
9. W1 = 10,62 kW e
IC = 32 ∠ 231,3º A;
IC = 25,8 ∠ 176,6º A;
P = 42,4 kW
IN = 23,3 ∠ 63,3º A
W2 = 1,38 kW
10. a) IA = 154,91 ∠ -7,4º A;
IB = 130,59 ∠ -169,2;
IC = 51,13 ∠ 119,7º A
b) VA´N’ = 532,33 ∠ -15,0º V; VB´N’ = 448,73 ∠ -109,4 º V; VC’N’ = 351,36 ∠ 112,1º V
c) S = 133400 + j 54832 VA
d) S = 129040 + j 37365 VA