Questão de Engenharia Elétrica · FGV TJ-SE Servidor 2023 (nº 56)

O sistema por unidade (p.u.) é uma forma de expressar valores elétricos (tensão, corrente, potência, impedância) como frações de valores de referência chamados "bases". Isso simplifica cálculos em sistemas de potência, pois os valores p.u. são geralmente de mesma ordem de grandeza e eliminam a necessidade de converter entre diferentes níveis de tensão.

• (A) Incorreta: Este valor não corresponde ao cálculo correto da impedância em p.u.
• (B) Correta: Para calcular a impedância em p.u. de uma carga trifásica em delta para um equivalente monofásico, primeiro precisamos determinar a impedância base e, em seguida, converter a impedância da carga delta para seu equivalente em estrela (Y).
  1. Calcular a impedância base ($Z_{base}$):
     A fórmula para a impedância base em um sistema trifásico é $Z_{base} = \frac{(V_{base})^2}{S_{base}}$.
     Dados: $S_{base} = 5 \, MVA = 5 \times 10^6 \, VA$ e $V_{base} = 10 \, kV = 10 \times 10^3 \, V$.
     $Z_{base} = \frac{(10 \times 10^3 \, V)^2}{5 \times 10^6 \, VA} = \frac{100 \times 10^6}{5 \times 10^6} = 20 \, \Omega$.
  2. Converter a impedância da carga delta para o equivalente em estrela ($Z_Y$):
     Para uma carga em delta com impedância $Z_{\Delta}$ por fase, o equivalente em estrela tem impedância $Z_Y = Z_{\Delta}/3$.
     Dado: $Z_{\Delta} = 18 \, \Omega$.
     $Z_Y = \frac{18 \, \Omega}{3} = 6 \, \Omega$.
  3. Calcular a impedância em p.u. ($Z_{pu}$):
     $Z_{pu} = \frac{Z_{real}}{Z_{base}} = \frac{Z_Y}{Z_{base}}$.
     $Z_{pu} = \frac{6 \, \Omega}{20 \, \Omega} = 0,3 \, p.u.$
• (C) Incorreta: Este valor não corresponde ao cálculo correto da impedância em p.u.
• (D) Incorreta: Esta alternativa é um distrator comum. Ela seria obtida se a impedância da carga em delta ($18 \, \Omega$) fosse usada diretamente no cálculo de p.u. sem a conversão para o equivalente em estrela. Ou seja, $Z_{pu} = \frac{18}{20} = 0,9 \, p.u.$ A armadilha é não considerar que o "equivalente monofásico" para cálculos em p.u. de sistemas trifásicos geralmente se refere ao equivalente em estrela da carga.
• (E) Incorreta: Este valor não corresponde ao cálculo correto da impedância em p.u.