Questão de Engenharia Elétrica · FGV DPE-RS 2023 (nº 56)

"Componentes simétricas" é uma ferramenta para analisar sistemas elétricos trifásicos desequilibrados, dividindo as correntes e tensões em três conjuntos equilibrados: sequência positiva (representa o fluxo de potência normal), sequência negativa (surge em desequilíbrios) e sequência zero (associada a faltas à terra). A forma como os transformadores são conectados (como Delta-Delta) determina se as correntes de sequência zero podem ou não circular entre as partes do sistema.

(A) Incorreta: Para uma falta fase-terra, a corrente total de falta $I_a$ é a soma das três componentes de sequência: $I_a = I_{a0} + I_{a1} + I_{a2}$. Além disso, para uma falta fase-terra, as três componentes de sequência são iguais, ou seja, $I_{a0} = I_{a1} = I_{a2}$. Portanto, $I_a = 3I_{a1}$, o que torna esta alternativa incorreta.
(B) Correta: Um transformador na configuração Delta-Delta ($\Delta$-$\Delta$) bloqueia completamente a passagem de correntes de sequência zero entre seus enrolamentos primário e secundário. Isso significa que, se ocorrer uma falta fase-terra no secundário e não houver outra fonte de aterramento no lado secundário, a corrente de sequência zero ($I_{a0}$) não pode ser suprida pelo sistema através do transformador. Como para uma falta fase-terra as componentes de sequência são iguais ($I_{a0} = I_{a1} = I_{a2}$), se $I_{a0}$ for zero, então $I_{a1}$ também deve ser zero.
(C) Incorreta: Esta alternativa implicaria que $I_a = I_{a1}$. Como $I_a = 3I_{a1}$ para uma falta fase-terra, isso só seria verdade se $I_{a1}=0$ (e, consequentemente, $I_a=0$). A relação $I_{a1} = I_a$ não é a relação geral para uma falta fase-terra.
(D) Incorreta: Esta é a relação geral entre a corrente de sequência positiva e a corrente total de falta para uma falta fase-terra ($I_{a1} = \frac{1}{3}I_a$). Armadilha da banca: Embora essa relação seja matematicamente correta para uma falta fase-terra, ela não leva em conta a restrição imposta pelo transformador Delta-Delta. A presença do transformador Delta-Delta impede o fluxo de corrente de sequência zero, forçando $I_{a0}=0$. Consequentemente, $I_{a1}$ também é zero, o que significa que a corrente total de falta $I_a$ também seria zero. Portanto, aplicar a relação sem considerar a condição de contorno do transformador levaria a um raciocínio incompleto.
(E) Incorreta: Esta alternativa é o inverso da relação correta para uma falta fase-terra. A relação correta é $I_a = 3I_{a1}$, ou $I_{a1} = \frac{1}{3}I_a$, e não $I_{a1} = 3I_a$.