ATIVIDADE 1 - EELE - ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA - 54_2026

 

ATIVIDADE 1 - EELE - ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA - 54_2026

QUESTÃO 1

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Você foi contratado como engenheiro projetista para analisar a implantação de uma rede elétrica destinada ao atendimento de um novo distrito industrial. O empreendimento será conectado ao sistema elétrico da concessionária por meio de uma subestação de 69/13,8 kV. A rede interna operará em 13,8 kV, alimentando três setores industriais com diferentes características de carregamento.
Além das cargas inicialmente previstas, o empreendedor informou que existe uma expectativa de expansão do distrito nos próximos anos. Portanto, o projeto deverá avaliar não apenas a condição normal de operação, mas também a expansão da carga, a ocorrência de faltas elétricas e a perda de um dos trechos da rede.
Considere um sistema trifásico, equilibrado e operando em regime permanente.

A linha tracejada representa uma interligação normalmente aberta, prevista para atendimento em contingência.
Dados da fonte

Parâmetro	Valor
Tensão nominal	69 kV
Potência de curto-circuito trifásico	250 MVA
Barra de referência	Barra 1
Tensão da barra de referência

Transformador T1

Parâmetro	Valor
Potência nominal	10 MVA
Tensões nominais	69/13,8 kV
Impedância percentual	8%
Relação	10
Ligação
Perdas em vazio	Desprezadas

Condutores da rede de 13,8 kV
Adotar, inicialmente, os seguintes parâmetros de sequência positiva:

Condutor	Resistência	Reatância	Capacidade de corrente
C1	0,320 Ω/km	0,380 Ω/km	230 A
C2	0,210 Ω/km	0,360 Ω/km	310 A
C3	0,135 Ω/km	0,340 Ω/km	400 A

Obs: A susceptância shunt poderá ser desprezada devido ao comprimento reduzido dos alimentadores.
Trechos da rede

Trecho	Comprimento	Condutor inicial
L23	3,0 km	C2
L34	2,5 km	C1
L45	2,0 km	C1
L25 — futura interligação	4,0 km	C2

Cargas instaladas: As cargas deverão ser modeladas como potência constante.

Barra	Setor	Potência ativa	Fator de potência
3	Setor industrial A	2,40 MW	0,92 indutivo
4	Setor industrial B	1,80 MW	0,90 indutivo
5	Setor industrial C	1,20 MW	0,88 indutivo

Expansão prevista: Após a implantação inicial, será instalada na Barra 5 uma nova unidade industrial com:

Critérios técnicos: Adotar os seguintes limites para avaliação

Grandeza	Critério
Tensão em regime permanente
Carregamento contínuo dos condutores	máximo de 100%
Carregamento recomendado do transformador	máximo de 90%
Desequilíbrio de tensão	desprezado
Frequência	60 Hz

 
Nesta primeira etapa, você deverá interpretar os dados do empreendimento, representar o sistema elétrico e preparar sua modelagem para os estudos que serão realizados posteriormente na atividade MAPA.
Obs: Os resultados obtidos nesta atividade deverão ser utilizados como dados de entrada na atividade MAPA.

Questão 1
Você integra a equipe de planejamento responsável pela implantação da rede elétrica do novo distrito industrial. Antes da execução dos estudos de fluxo de potência, curto-circuito e contingência, é necessário elaborar o modelo inicial do sistema.
Portanto, elabore o diagrama unifilar completo do sistema, indicando:
- Fonte equivalente da concessionária
- Barra 1 em 69 kV
- transformador T1
- Barra 2 em 13,8 kV
- Barras 3, 4 e 5
- trechos L23, L34 e L45
- potências das cargas
- fatores de potência
- disjuntores ou dispositivos de seccionamento
- interligação normalmente aberta L25
Obs: O diagrama poderá ser elaborado manualmente, por software CAD, PowerPoint, MATLAB/Simulink ou outra ferramenta técnica.

Questão 2
Para cada carga (setor A, B e C), determine:
- ângulo do fator de potência
- potência reativa
- potência aparente
- representação da potência complexa
Dica: Apresente os resultados em uma tabela.

Questão 3
Determine, desconsiderando inicialmente as perdas:
- potência ativa total
- potência reativa total
- potência aparente total
- fator de potência global
- corrente solicitada na saída do transformador.

Questão 4
Adote:




Determine, para os lados de 69 kV e 13,8 kV:
- corrente de base
- impedância de base
-
Converta também para pu:
- impedância equivalente da fonte
- impedância do transformador
- impedância de cada trecho da rede

Para a fonte, considere inicialmente uma impedância puramente reativa:


Boa atividade!