ATIVIDADE 1 – EELE – ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA – 54_2026

Você foi contratado como engenheiro projetista para analisar a implantação de uma rede elétrica destinada ao atendimento de um novo distrito industrial. O empreendimento será conectado ao sistema elétrico da concessionária por meio de uma subestação de 69/13,8 kV. A rede interna operará em 13,8 kV, alimentando três setores industriais com diferentes características de carregamento.
Além das cargas inicialmente previstas, o empreendedor informou que existe uma expectativa de expansão do distrito nos próximos anos. Portanto, o projeto deverá avaliar não apenas a condição normal de operação, mas também a expansão da carga, a ocorrência de faltas elétricas e a perda de um dos trechos da rede.
Considere um sistema trifásico, equilibrado e operando em regime permanente.

A linha tracejada representa uma interligação normalmente aberta, prevista para atendimento em contingência.
Dados da fonte

Parâmetro	Valor
Tensão nominal	69 kV
Potência de curto-circuito trifásico	250 MVA
Barra de referência	Barra 1
Tensão da barra de referência

Transformador T1

Parâmetro	Valor
Potência nominal	10 MVA
Tensões nominais	69/13,8 kV
Impedância percentual	8%
Relação	10
Ligação
Perdas em vazio	Desprezadas

Condutores da rede de 13,8 kV
Adotar, inicialmente, os seguintes parâmetros de sequência positiva:

Obs: A susceptância shunt poderá ser desprezada devido ao comprimento reduzido dos alimentadores.
Trechos da rede

Cargas instaladas: As cargas deverão ser modeladas como potência constante.

Expansão prevista: Após a implantação inicial, será instalada na Barra 5 uma nova unidade industrial com:

Critérios técnicos: Adotar os seguintes limites para avaliação

Grandeza	Critério
Tensão em regime permanente
Carregamento contínuo dos condutores	máximo de 100%
Carregamento recomendado do transformador	máximo de 90%
Desequilíbrio de tensão	desprezado
Frequência	60 Hz

 
Nesta primeira etapa, você deverá interpretar os dados do empreendimento, representar o sistema elétrico e preparar sua modelagem para os estudos que serão realizados posteriormente na atividade MAPA.
Obs: Os resultados obtidos nesta atividade deverão ser utilizados como dados de entrada na atividade MAPA.

Questão 1
Você integra a equipe de planejamento responsável pela implantação da rede elétrica do novo distrito industrial. Antes da execução dos estudos de fluxo de potência, curto-circuito e contingência, é necessário elaborar o modelo inicial do sistema.
Portanto, elabore o diagrama unifilar completo do sistema, indicando:
– Fonte equivalente da concessionária
– Barra 1 em 69 kV
– transformador T1
– Barra 2 em 13,8 kV
– Barras 3, 4 e 5
– trechos L23, L34 e L45
– potências das cargas
– fatores de potência
– disjuntores ou dispositivos de seccionamento
– interligação normalmente aberta L25
Obs: O diagrama poderá ser elaborado manualmente, por software CAD, PowerPoint, MATLAB/Simulink ou outra ferramenta técnica.

Questão 2
Para cada carga (setor A, B e C), determine:
– ângulo do fator de potência
– potência reativa
– potência aparente
– representação da potência complexa
Dica: Apresente os resultados em uma tabela.

Questão 3
Determine, desconsiderando inicialmente as perdas:
– potência ativa total
– potência reativa total
– potência aparente total
– fator de potência global
– corrente solicitada na saída do transformador.

Questão 4
Adote:




Determine, para os lados de 69 kV e 13,8 kV:
– corrente de base
– impedância de base
–
Converta também para pu:
– impedância equivalente da fonte
– impedância do transformador
– impedância de cada trecho da rede

Para a fonte, considere inicialmente uma impedância puramente reativa:


Boa atividade!