Equipamento Tensão <br> Nominal Potência <br> Nominal X1 X2 X0
Gerador 138 kV 100 MVA 0,15 pu 0,17 pu 0,05 pu
LT 138 kV – 20 Omega 20 Omega 60 Omega
Motor 132 kV 100 MVA 0,20 pu 0,21 pu 0,10 pu
Calcular a corrente que circula neste sistema em Amperes. (3pts)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para calcular a corrente que circula no sistema, em Amperes. Para isso, vamos usar conceitos de sistemas elétricos de potência, especificamente a análise em unidades por base (per unit). Vamos precisar entender como converter impedâncias e potências para uma base comum e, assim, calcular a corrente total.

Passo 2

Primeiro, vamos escolher uma base comum para todos os equipamentos. Geralmente, escolhemos a potência e tensão de um dos equipamentos como base. Vamos usar a potência base de 100 MVA e a tensão base de 138 kV, que são as do gerador. Isso vai facilitar as conversões.

Passo 3

Agora, vamos converter as potências e tensões para a base escolhida, caso necessário. No nosso caso, o motor tem uma tensão de 132 kV, que é um pouco diferente da base de 138 kV. Para simplificar, vamos considerar que a diferença é pequena e usar a mesma tensão base para todos.

Passo 4

Em seguida, vamos converter as impedâncias de Ohms para unidades por base (pu). A fórmula para converter uma impedância Z em Ohms para pu é:
Zpu = ZZbase
Onde $ Z_{base} = \frac{V_{base}^2}{S_{base}} $.
Vamos calcular $ Z_{base} $ com nossos valores:
Zbase = Vbase^2Sbase
Agora, convertendo as impedâncias da Linha de Transmissão (LT) para pu:
Zbase
Zbase = (138 times 10^3)^2100 times 10^6 = 19044 times 10^6100 times 10^6 = 190.44,Omega
X1pu = 20,Omega190.44,Omega approx 0.105,pu

Passo 5

Agora, somamos as impedâncias de todos os componentes em pu para obter a impedância total do sistema:
Ztotal = X1>=rador + X1LT + X1motor = 0.15 + 0.105 + 0.20 = 0.455,pu

Passo 6

Com a impedância total, podemos calcular a corrente no sistema usando a fórmula da corrente em pu:
Ipu = Sbaseraiz3 times Vbase = 100 times 10^6raiz3 times 138 times 10^3 approx 419.7,A

Resposta

A corrente que circula neste sistema é aproximadamente 420 Amperes.

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