O problema a seguir trata do cálculo das correntes de falta para definição dos condutores da malha de aterramento da subestação, bem como das tensões de passo e toque. O sistema de distribuição apresentado contém uma SE de 69-13,8 \mathrm{kV}, um transformador de 20 MVA com conexão \Delta Yat. Este sistema apresenta uma pequena central geradora de energia com potência de 10 MW . A malha de aterramento possui resistência de 3 \Omega.

Passo 1

O enunciado pede o cálculo das correntes de falta (curto-circuito) monofásico à terra para dimensionar os condutores da malha de aterramento da subestação e, em seguida, as tensões de passo e toque geradas na malha. O sistema inclui:
– Uma SE de 69/13{,}8,kV com transformador 20,MVA \Delta/Yat.
– Uma pequena usina geradora de 10,MW conectada no lado de 13{,}8,kV e aterrada.
– Malha de aterramento com resistência total de 3, \Omega.
Para resolver, precisaríamos montar o circuito equivalente de sequência positiva, negativa e zero e calcular a corrente de falta monofásica limitada pela impedância de zero-sequência, que envolve:
  1. Impedância de sequência positiva e zero-sequência do transformador.
  2. Impedância de sequência positiva e zero-sequência da linha de 69,kV e da linha de 13{,}8,kV.
  3. Impedância de sequência do gerador de 10,MW.
  4. Impedância de sequência do sistema equivalente fonte no lado de 69,kV.
  5. A resistência de 3, \Omega da malha de aterramento.

Passo 2

Para calcular a corrente de falta à terra monofásica, é preciso conhecer todas as impedâncias de sequência zero Z_0 dos elementos acima. Em geral, a corrente de falta monofásica à terra é dada por
I_{f,\,1\varphi} \;=\;\frac{V_{\text{fase-terra}}}{Z_{0,\text{total}}},
onde Z_{0,\text{total}}=Z_{0,\text{sistema}}+Z_{0,\transformador}+Z_{0,\text{linhas}}+Z_{\text{malha}}.

Passo 3

O enunciado não fornece as impedâncias de sequência positiva e, principalmente, de sequência zero dos componentes do sistema (transformador, linhas, gerador e fonte equivalente). Sem esses valores, não se pode calcular numericamente a corrente de falta monofásica nem, consequentemente, as tensões de passo e toque na malha.

Resposta

Não é possível resolver o exercício pois faltam os dados de impedâncias de sequência dos respectivos elementos do sistema (transformador, linhas, gerador e fonte equivalente), que são essenciais para determinar a corrente de falta e as tensões de passo/toque.

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