UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE

CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

Laboratório de Alta Tensão

Equipamentos Elétricos 2013.2

Prof. Edson Guedes da Costa

Marcus Tulius Barros Florentino 109110468

Avaliação Final

1) Para o fornecimento adequado de energia elétrica das fontes geradoras até aos centros consumidores, o sistema elétrico passa por diferentes etapas de transformação de potencial, que são indicadas por subestações de transmissão, subtransmissão e distribuição. No que se refere ao planejamento de subestações de energia elétrica, alguns fatores influenciam no projeto. A diretiva “a capacidade de um item desempenhar uma função especificada, sob condições e intervalo de tempo pré-determinado, ou a característica de um item expressa pela probabilidade de que executará uma função exigida, sob condições exigidas e por um intervalo de tempo determinado” refere-se a que fator de influência do planejamento de uma subestação? a) Capacidade. b) Flexibilidade. c) Economia. d) Confiabilidade. e) Simplicidade.

2) Os equipamentos elétricos estão sujeitos a diferentes solicitações do sistema quando em operação. Dessa forma, podem apresentar falhas em seu funcionamento antes mesmo de atingir o tempo de vida útil estimado pelo fabricante. Assim, necessitam de manutenções periódicas de prevenção para garantir o seu funcionamento adequado. Admita que uma chave seccionadora apresente uma taxa de falhas de 20% ao ano e sua confiabilidade seja de 90%. O tempo médio entre falhas, assim como a probabilidade de falha e o tempo de manutenção preventiva são dados por: a) TMEF = 4 anos; F(t) = 78,54%; t = 7 meses. b) TMEF = 5 anos; F(t) = 63,21%; t = 6 meses. c) TMEF = 6 anos; F(t) = 56,78%; t = 7 meses. d) TMEF = 5 anos; F(t) = 65,45%; t = 3 meses. e) TMEF = 4 anos; F(t) = 70,17%; t = 6 meses.

3) Um sistema esquematizado segundo a topologia de um barramento principal e um barramento de transferência é mostrado na Figura 1. Os disjuntores são indicados pelos números 1, 2 e 3 segundo a linha da qual fazem parte e o disjuntor de transferência indicado por DT. As respectivas chaves seccionadoras desses disjuntores são indicadas por letras. Identifique a sequência de abertura e fechamento de chaves seccionadoras e disjuntores para a manutenção da linha 2.

Figura 1. Barramento principal e barramento de transferência.

a) Inserção do disjuntor de transferência na linha: abre c, d > fecha j, k > abre 2 >

fecha DT > fecha h. b) Inserção do disjuntor de transferência na linha: fecha h > abre j, k > fecha DT >

abre c, d > abre 2. c) Inserção do disjuntor de transferência na linha: fecha h > abre j, k > abre 2 > fecha

DT > abre c, d. d) Inserção do disjuntor de transferência na linha: abre c, d > fecha h > abre 2 > fecha

DT > fecha j, k. e) Inserção do disjuntor de transferência na linha: fecha j, k > fecha h > fecha DT >

abre 2 > abre c, d.

4) As subestações de energia elétrica são construídas de forma a obedecer a certos padrões de distância de segurança de acordo com a classe de tensão dos equipamentos, barramentos e das linhas de transmissão. Considerando a Figura 2, as letras A, B e C identificam, respectivamente, a:

Figura 2. Distâncias de segurança.

a) Distância de isolação para a terra, Distância de Isolação entre fases e Distância de

afastamento de solo. b) Distância de isolação para a terra, Distância de afastamento de solo e Distância de

Isolação entre fases. c) Distância de afastamento de solo, Distância de Isolação entre fases e Distância de

isolação para a terra. d) Distância de Isolação entre fases, Distância de afastamento de solo e Distância de

isolação para a terra. e) Distância de afastamento de solo, Distância de isolação para a terra e Distância de

Isolação entre fases.

5) Os fenômenos transitórios são caracterizados por variações súbitas de tensão e corrente provocados por descargas atmosféricas, faltas e manobras nos sistemas de energia elétrica. Considerando as formas de onda apresentadas na Figura 3, as formas de onda A e B e os tempos T1, T2 e T3 correspondem, respectivamente, a:

Figura 3. Formas de onda em fenômenos transitórios.

a) Descarga atmosférica, descarga de manobra, tempo de duração do pico, tempo de

cauda e tempo de frente.

b) Descarga atmosférica, descarga de manobra, tempo de cauda, tempo de duração do pico e tempo de frente.

c) Descarga de manobra, descarga atmosférica, tempo de duração do pico, tempo de frente e tempo de cauda.

d) Descarga de manobra, descarga atmosférica, tempo de cauda, tempo de frente e tempo de duração do pico.

e) Descarga atmosférica, descarga de manobra, tempo de frente, tempo de cauda e tempo de duração do pico.

6) Dentre os diversos equipamentos presentes em subestações, as chaves seccionadoras são utilizadas na coordenação do isolamento. A principal função das chaves seccionadoras é: a) Garantir uma distância segura de isolamento após a abertura do equipamento de

bloqueio de corrente, geralmente um disjuntor, propiciando um nível de isolamento seguro em relação aos outros equipamentos.

b) Garantir a abertura segura do disjuntor quando da ocorrência de uma falta, bloqueando a corrente que passa por este equipamento.

c) Isolar eletricamente os para-raios dos disjuntores, de forma a garantir que as correntes de surto não sejam absorvidas por estes equipamentos.

d) Proteger os usuários quando do bloqueio da passagem de corrente para realização de manobras e manutenções.

e) Seccionar o barramento de forma a desenergizá-lo, interrompendo a corrente que flui na linha de transmissão.

7) Os isoladores são equipamentos elétricos destinados a separar regiões com diferentes níveis de tensão. Os isoladores são fabricados com materiais cerâmicos, de vidro ou poliméricos. Quanto ao seu aspecto construtivo, os isoladores apresentam determinados padrões de tamanho e distâncias de acordo com a classe de tensão a que estão destinados. A distância de escoamento, também denominada Creepage, corresponde a: a) Raio da circunferência da superfície de isolação do equipamento. b) Menor distância entre duas partes condutoras do isolador. c) Menor distância entre duas partes condutoras, medida sobre a superfície de

isolação entre estas partes. d) Distância de escoamento percorrida pela água, em ensaios de chuva, sobre o

isolador. e) Distância entre regiões de diferentes níveis de tensão medida nas extremidades do

isolador.

8) Os transformadores de potencial são equipamentos destinados a elevar ou abaixar as tensões a serem transmitidas e/ou distribuídas nas linhas dos sistemas de energia elétrica. Eles estão submetidos a diferentes solicitações do sistema, principalmente no que ser refere às correntes e os fluxos magnéticos circulantes nos enrolamentos e no núcleo. Estes equipamentos podem ser classificados, segundo a IEC, quanto ao aspecto construtivo de seu sistema de refrigeração. Marque a alternativa em que a

nomenclatura e a descrição do sistema de refrigeração NÃO correspondem corretamente. a) OFAF – Sistema que utiliza óleo forçado e ar forçado. b) ODWF – Sistema que utiliza óleo direcional forçado e água forçada. c) ONAN/ODAF/ODAF – Sistema que utiliza óleo natural e ar natural no primeiro

estágio e óleo direcional forçado e ar forçado nos dois estágios seguintes. d) ONAN/ODAF – Sistema que utiliza óleo natural e direcional forçado no primeiro

estágio e ar natural e óleo forçado num segundo estágio. e) ONAN – Sistema que utiliza óleo natural e ar natural.

9) O Sistema Interligado Nacional é operado e controlado pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) que possui prioridade sobre as diferentes companhias de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Além do controle do sistema, existem controles mais específicos como o controle remoto, o controle local e a sala de controle, que são função das companhias. Marque a alternativa correta. a) O controle local é responsável por controlar as subestações de distribuição de

energia elétrica de uma determinada localidade ou regiões de pouca demanda de energia.

b) A sala de controle é responsável pela operação da subestação e tem prioridade sobre o controle do sistema, por ser capaz de controlar todos os equipamentos a que está ligada.

c) O controle local tem a função de realizar o controle de determinado equipamento ou conjunto de equipamentos, normalmente próximo a estes.

d) O controle remoto tem a função de controlar remotamente os equipamentos de uma subestação, e possui prioridade sobre o controle do sistema.

e) O controle remoto é responsável por controlar diversas subestações de uma mesma companhia e somente está submetido às prioridades desta companhia sem necessidade de obedecer aos comandos do controle do sistema.

10) Os transformadores de corrente destinam-se a alimentar instrumentos de medição, proteção ou controle do sistema elétrico, promovendo a isolação elétrica entre estes instrumentos e o sistema de potência. Os TCs apresentam diferentes tipos construtivos classificados de acordo com a formatação dos enrolamentos e o núcleo. Identifique e marque a sequência correta, como apresentada na Figura 4, para os três tipos construtivos de TCs.

a) Tipo bucha, tipo janela e tipo barra. b) Tipo barra, tipo bucha e tipo janela. c) Tipo núcleo dividido, tipo janela e tipo bucha. d) Tipo com vários núcleos, tipo enrolado e tipo núcleo dividido. e) Tipo enrolado, tipo barra e tipo janela.