Questões de Concursos Analista de Pesquisa Energética Transmissão de Energia

Considere um sistema de potência composto por 3 (três) barras, possuindo a seguinte topologia:

• Um gerador síncrono está conectado a barra 1.
• As barras 2 e 3 possuem uma carga local cada.
• Há 3 linhas de transmissão: a LT12 conecta a barra 1 à barra 2, a LT13 conecta a barra 1 à barra 3, a LT23 conecta a barra 2 à barra 3.
• A LT13 possui impedância igual ao triplo da impedância da LT12.
• A LT23 possui impedância igual ao dobro da impedância da LT12.
• O sistema opera em vazio e sem perdas.

De forma a subsidiar os ajustes das proteções dessas linhas, foi calculado o valor da corrente de curto-circuito trifásico franco para os seguintes locais:

• Local I: barra 2. • Local II: barra 3. • Local III: meio da linha que conecta a barra 1 até a barra 2. • Local IV: meio da linha que conecta a barra 1 até a barra 3. • Local V: meio da linha que conecta a barra 2 até a barra 3.

Nesse contexto, o local que apresenta o menor valor de corrente de curto-circuito trifásico é o local

As informações sobre as magnitudes dos diferentes tipos de curtocircuito de um determinado sistema de potência são basilares para que os respectivos equipamentos de proteção sejam adequadamente ajustados, propiciando uma operação correta para todos os cenários de contingências de interesse.
Entre os diversos tipos de curto-circuito, destaca-se o curtocircuito trifásico franco. Quanto a este tipo específico de falta, analise as afirmativas a seguir.

I. É o mais frequente em sistemas de potência, sensibilizando todas as três componentes de sequência das proteções.
II. É o mais severo do ponto de vista de estabilidade angular, imprimindo maior potência acelerante aos geradores.
III. É o mais complexo de se obter, exigindo representação individualizada de cada uma das fases.

Está correto o que se afirma em

Além das oscilações do rotor de um gerador contra o sistema, os estudos de estabilidade também se preocupam com oscilações no próprio rotor que possam causar fadiga do material e de acoplamentos e levar a sua falha.
Esse tipo de oscilação é conhecido como subsíncrona e costuma ocorrer principalmente em geradores

Na análise de transitórios eletromagnéticos em subestações de energia, é importante entender como esses transitórios afetam o comportamento dos equipamentos e as condições operacionais do sistema.
Sobre o impacto e a modelagem dos transitórios eletromagnéticos em subestações, assinale a afirmativa correta.

Um consumidor tem sua demanda suprida integralmente pela distribuidora, cuja subestação de entrada é alimentada por meio de um único ramal de média tensão.
Em um determinado instante ocorre uma falta no barramento dessa subestação, até ser extinta pela ação tempestiva da proteção de sobrecorrente.
Posteriormente, ao analisar os registros dos níveis de tensão da referida barra durante a falta, verificou-se que houve um significativo afundamento nas tensões de linha entre as fases A–B e as fases C–A, juntamente com um pequeno aumento na tensão de linha entre as fases B–C.
O caso relatado trata de uma falta

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 causa raiz de muitos fenômenos de instabilidade de tensão em sistemas de potência é o comportamento da carga.
Após uma perturbação, a demanda tende a se recuperar de diferentes formas, a depender da característica da carga atendida. Essa recuperação tende a agravar a situação da tensão em uma rede degradada. Dessa forma, a modelagem da carga, como a dos demais elementos da rede, é de grande importância nesse tipo de análise.
Com relação à modelagem de carga para estudos de estabilidade, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Cargas de aquecimento controladas por termostatos apresentam uma característica favorável para a recuperação da tensão, uma vez que seu controle tende a reduzir demanda com a queda da tensão. Elas são conhecidas como cargas de impedância constante.
( ) A redução da tensão nos terminais de motores de indução fazem com que estes demandem maior corrente, acentuando assim a queda de tensão da rede. No limite, a subtensão no motor pode causar o estol, que é seu bloqueio em função de não ser capaz de atender o torque da carga em seu eixo.
( ) A dependência da carga com a frequência é geralmente considerada pela multiplicação do modelo escolhido pelo fator 1 + αƒ(ƒ − ƒ₀), em que αƒé o parâmetro de sensibilidade à variação da frequência.

As afirmativas são, respectivamente

Sobre o sistema de transmissão de corrente contínua em alta tensão (High Voltage Direct Current – HVDC), analise as afirmativas a seguir.

I. As faixas de passagem das linhas de transmissão de corrente contínua são menores, quando comparadas com as faixas das linhas de corrente alternada e considerando um mesmo nível de potência transmitida.
II. Os sistemas de transmissão em corrente contínua podem utilizar a terra como caminho de retorno da corrente.
III. A relação custo-benefício relacionada às torres e aos condutores utilizados no sistema HVDC é boa, quando comparada às linhas de corrente alternada e considerando um mesmo nível de potência transmitida.

Está correto o que se afirma em

Existem algumas formas para agentes geradores ou consumidores viabilizarem seu acesso à rede básica, em nível de tensão de transmissão. A conexão diretamente em uma nova subestação é a mais comum, mas é possível realizar ainda o seccionamento de uma linha de transmissão cujo traçado passe próximo da planta que se deseja conectar.
Sobre as conexões à rede básica por seccionamento de linhas de transmissão, analise as afirmativas a seguir.

I. Será estabelecida parcela adicional da RAP em favor da transmissora responsável pela linha seccionada, destinada a remunerar os custos para a operação e a manutenção das instalações do seccionamento transferidas.
II. Para linhas longas, que sofrem seccionamento para conexão de novos agentes, a adequação de sua compensação reativa e a correção da transposição dos trechos à montante e à jusante são de responsabilidade do poder concedente.
III. O novo barramento, as novas entradas de linhas e as extensões de linhas associadas ao seccionamento e os eventuais reforços e modificações na própria linha de transmissão serão classificados como integrantes da rede básica; as transferências de propriedade previstas geram direito à indenização para o acessante empreendedor das instalações.

Está correto o que se afirma em

Estudos do planejamento da expansão da transmissão têm sido elaborados para identificar limites presentes e futuros das interligações entre regiões elétricas do país e propor soluções para essas limitações.
A respeito desse tema, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A interligação entre as regiões elétricas se dá primariamente por meio das redes de distribuição das concessionárias, que são mais capilarizadas, enquanto grandes troncos de transmissão têm o importante papel de garantir o perfil de tensão destas redes.
( ) O volume de geração renovável contratada nas regiões Norte e Nordeste é um desafio para o planejamento da transmissão por sua distância dos principais centros de carga do país. Nesse contexto, a transmissão em corrente contínua se torna uma importante tecnologia para viabilizar o transporte desse excedente energético.
( ) Atualmente a interligação norte-sul, que passa pelos estados do Maranhão, Tocantins e Goiás, é o único corredor para transporte da energia elétrica excedente das regiões Norte/Nordeste para a região Sudeste.
( ) A expansão da geração eólica na região Sul suplantou, em 2023, a capacidade das hidrelétricas e permitiu maior permanência dessa região na condição de exportador de energia às regiões Sudeste/Centro-Oeste.

As afirmativas são, respectivamente,

Diversas instituições estão envolvidas na tarefa de conceber e instrumentalizar o planejamento da rede de transmissão a nível nacional.
O principal objetivo desse processo de planejamento é garantir o transporte confiável e econômico da energia das fontes elétricas para as cargas. Cada parcela de contribuição nesse processo é importante para se chegar a novas instalações de transmissão que de fato contribuam com esse objetivo.
Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.
( ) A fase de concepção das alternativas para a expansão da transmissão tem início no Operador Nacional do Sistema – ONS – que avalia cada região, suas limitações e possíveis reforços necessários.
( ) O planejamento da transmissão tem natureza indicativa, ou seja, os agentes do setor que vencem processos de outorga têm o conjunto de obras resultantes dos estudos de expansão apenas como orientação das necessidades do setor, podendo executar obras similares que solucionem as restrições identificadas.
( ) A Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL – tem por atribuição promover os procedimentos licitatórios para a contratação de agentes para transmissão de energia elétrica, com base no plano de outorgas e diretrizes aprovadas pelo Poder Concedente.
( ) A análise socioambiental de novos empreendimentos de transmissão inclui a descrição dos corredores das linhas de transmissão planejadas e a localidade de novas subestações. Essa análise é realizada pelo corpo técnico da Empresa de Pesquisa Energética – EPE.

As afirmativas são, respectivamente,

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

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

Uma determinada subestação da rede básica possui um conjunto de transformadores que elevam a tensão de 220kV para 500kV, o qual abastece um tronco composto por várias linhas de transmissão de 500kV.
Devido a uma falha severa, um antigo transformador auxiliar, que alimentava uma carga local através de um único circuito radial, foi substituído por um novo, de características idênticas. Quanto às conexões desse transformador, o seu primário está conectado em 220kV em Delta, enquanto o seu secundário está conectado em 13,8kV em estrela solidamente aterrada.
Quanto ao nível de curto-circuito no primário do transformador auxiliar, as magnitudes das faltas monofásica e trifásica são idênticas.
Considere ainda que:

• o sistema é sem perdas; • opera em vazio; • as reatâncias de sequência negativa e positiva são idênticas; • os curtos-circuitos são sempre francos; e • o transformador auxiliar é de núcleo envolvente.

Nesse contexto, a magnitude da falta trifásica nos terminais do secundário do transformador auxiliar

Sobre os sistemas HVDC (High Voltage Direct Current) LCC (Line Commutated Converters) e VSC-MMC (Voltage Source Converters – Modular Multilevel Converter), assinale a afirmativa correta.

Os dispositivos FATCS (Flexible AC Transmission System) são equipamentos que fazem uso da eletrônica de potência para aumentar a flexibilidade do controle dos sistemas de transmissão CA.
Entre esses equipamentos, tem-se o SVC (Static Var Compensator) que tem, no sistema, a função de

Sobre os elementos que compõem o STATCOM (Static Synchronous Compensator), avalie os itens a seguir.

I. TCR (Thyristor Controlled Reactor). II. TSC (Thyristor Switched Capacitor). III. Capacitor Corrente Contínua. IV. Conversor VSC (Voltage Source Converter).

Está correto o que se afirma em

Em relação aos equipamentos que compõem um sistema de transmissão de corrente contínua em alta tensão, analise as afirmativas a seguir.

I. O transformador conversor é usado para manter a tensão alternada adequada no lado da válvula tiristora.
II. O reator de alisamento é utilizado para reduzir o ripple na corrente contínua.
III. As chaves do pátio CC são usadas para permitir diferentes configurações especificadas para operação do sistema de transmissão e para isolar equipamentos para manutenção.

Está correto o que se afirma em

A documentação técnica para a licitação de uma nova instalação de transmissão integrante da Rede Básica é composta por cinco relatórios técnicos, a saber, R1, R2, R3, R4 e R5. Esses relatórios buscam nivelar, entre as partes interessadas, as informações concernentes a cada solução de expansão proposta.
Com base nisso, relacione os relatórios aos seus respectivos enfoques.

1. R1 2. R2 3. R3 4. R4 5. R5

( ) Apresenta o detalhamento técnico da alternativa de referência.
( ) Apresenta a estimativa dos custos fundiários referentes à região em que a nova instalação será implantada.
( ) Apresenta a diretriz de traçado para as linhas de transmissão e localização das subestações, bem como a análise socioambiental associada.
( ) Demonstra a viabilidade técnico-econômica e socioambiental da nova instalação.
( ) Define os requisitos do sistema circunvizinho, de forma a assegurar o adequado compartilhamento entre as instalações existentes e a nova obra.

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