Questão nº 45
Questão de Transmissão de Energia · FGV EPE 2024 (nº 45)
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
- AI, apenas. (alternativa correta)
- BI e II, apenas.
- CI e III, apenas
- DII e III, apenas.
- EI, II e III.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa A
O conceito-chave é que o critério das áreas iguais analisa o balanço entre a potência mecânica (entrada) e a potência elétrica (saída) no eixo do gerador. Se a mecânica for maior que a elétrica, sobra energia que acelera o rotor, aumentando o ângulo de carga (δ). A estabilidade depende de a área de aceleração ser menor ou igual à área de desaceleração disponível.
- (A) Correta: A afirmativa I está certa: potência acelerante positiva (Pm > Pe) significa torque líquido acelerando o rotor, logo o ângulo δ aumenta. A afirmativa II é falsa, pois maior inércia (H) reduz a variação de velocidade (menor aceleração angular) para o mesmo desequilíbrio de potência. A afirmativa III é falsa, pois o regulador de velocidade atua em uma escala de tempo muito mais lenta (segundos a dezenas de segundos) que o período de primeiro swing (tipicamente < 1 segundo), sendo desprezado na análise de estabilidade transitória clássica.
- (B) Incorreta: A afirmativa II é falsa, pois a inércia maior dificulta a mudança de velocidade, não a aumenta; a armadilha da banca aqui é inverter a relação física: maior inércia = maior resistência à aceleração, não maior ganho de velocidade.
- (C) Incorreta: A afirmativa III é falsa, pois a atuação do regulador de velocidade é lenta demais para influenciar o primeiro swing; a armadilha é assumir que qualquer ajuste de potência mecânica ajuda, mas a análise clássica considera Pm constante durante o transitório.
- (D) Incorreta: Ambas as afirmativas II e III são falsas, pelos motivos explicados acima; a banca tenta atrair quem confunde inércia com aceleração e quem superestima a velocidade do regulador.
- (E) Incorreta: Como apenas a afirmativa I é verdadeira, a alternativa que contém todas é incorreta; a pegadinha é o aluno marcar "todas" por achar que o critério considera todos os efeitos, mas ele é uma simplificação que ignora reguladores e considera inércia como fator de resistência à variação de velocidade.
Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Transmissão de Energia (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.