MAPA – ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA – 54/2023

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O estudo de fluxo de carga no sistema elétrico de potência é uma disciplina fundamental no campo da engenharia elétrica, desempenhando um papel crucial na operação segura e eficiente das redes elétricas em todo o mundo. Esse estudo consiste na análise das correntes, tensões e potências em uma rede elétrica para garantir que a geração de energia seja entregue de forma confiável aos consumidores, mantendo a qualidade da energia e evitando sobrecargas ou quedas de tensão. Este estudo é a espinha dorsal da operação eficaz e confiável do sistema elétrico de potência, desempenhando um papel crucial na manutenção da infraestrutura elétrica que sustenta nossa sociedade moderna. À medida que enfrentamos desafios crescentes, como a integração de fontes renováveis e a necessidade de maior eficiência energética, a análise contínua do fluxo de carga se torna ainda mais vital para atender às demandas energéticas do presente e do futuro. Fonte: MENEZES, M. M. de; AZZI, W. A. Análise de Sistemas de potência. Maringá – PR: Unicesumar, 2022. As suas tarefas neste M.A.P.A. serão: –

Analisar um sistema elétrico de potência e solucionar as contingências que surgirem. – Aproveitar esse momento e fazer o melhor que puder de onde estiver! Você é o novo engenheiro eletricista responsável pelo monitoramento e pelas decisões do sistema elétrico de potência da figura a seguir.
Figura 1 – Representação unifilar de sistema de potência fictício Fonte: o autor.
Em que as porcentagens representam o carregamento das linhas de transmissão, a setas são as cargas e os círculos nas barras 1, 2 e 3 representam os geradores. Durante o seu turno, ocorreu uma falha em uma linha de transmissão entre as barras 4 e 9, conforme a figura a seguir:

Figura 2 – Representação unifilar com a simulação de falta em uma linha de transmissão do sistema Fonte: o autor.
Pode-se notar que o carregamento das linhas de transmissão está em níveis seguros, porém a tabela a seguir apresenta o nível de tensão nas barras:
Tabela 1 – Dados de grandezas elétricas do sistema de potência representado nas figuras expostas

ETAPA 1 Identifique quais barras não estão com níveis seguros de tensão e explique que medidas você tomaria para ajustar esses níveis sem considerar o carregamento das linhas de transmissão. Apresente pelo menos duas soluções possíveis.
ETAPA 2 Uma nova cidade se conectará à barra 3 do seu sistema elétrico de potência, expandindo o SEP. Você faz um estudo de fluxo de carga e encontra os seguintes resultados

Fonte: o autor.
Analisando os dados expostos, elenque os problemas desse aumento do SEP. Após isso, apresente uma solução para a diminuição da sobrecarga da linha de transmissão entre as barras 1 e 4, sem que seja necessária a construção de uma nova LT.
ETAPA 3 Determine os tipos das barras 2, 3, 7 e 9 sabendo que a barra 1 é a de referência, ou seja,VK , θK