ATIVIDADE 3 – EELE – PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS – 53_2025

ATIVIDADE 3 – EELE – PROTEÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS – 53_2025

 

Questão 1

A coordenação adequada dos dispositivos de proteção é essencial para limitar o impacto de uma falha elétrica. O objetivo é garantir que, quando ocorre uma falha, apenas o menor segmento possível do sistema seja isolado, mantendo o restante do sistema em operação. Isso é particularmente importante em grandes sistemas de distribuição e transmissão de energia, onde uma falha não coordenada pode causar interrupções significativas e potencialmente prejudicar um grande número de consumidores.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta que apresenta o principal objetivo da coordenação de relés de sobrecorrente em um sistema de distribuição.
Alternativas
Alternativa 1:

Reduzir a impedância da linha de transmissão.

Alternativa 2:

Sincronizar todos os relés com o sistema SCADA.

Alternativa 3:

Aumentar a sensibilidade dos relés para detectar falhas menores.

Alternativa 4:

Assegurar que o relé mais próximo do ponto de falha atue primeiro.

Alternativa 5:

Garantir que todos os relés atuem simultaneamente em caso de falha.

Questão 2
O conceito de proteção de retaguarda está associado ao estudo de coordenação da proteção, ou simplesmente seletividade. A proteção de retaguarda pode ser local, remota ou uma combinação de ambas. A seletividade de um sistema de proteção pode ser efetuada por meio de três diferentes formas: por corrente, por tempo e por lógica. Um exemplo de contexto de atuação é: “se os elementos de proteção forem seletivos para um defeito ocorrido em determinado ponto do sistema, o relé deve operar como proteção de primeira linha. Na eventualidade de falha da proteção ou defeito no relé ou no próprio disjuntor agregado a essa proteção, o elemento de proteção de retaguarda deverá operar antes que qualquer parte do sistema protegido seja danificada”.

Fonte: MAMEDE FILHO, J.; MAMEDE, D. R. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. Rio de Janeiro: LTC, 2013.

Sobre os conceitos de seletividade, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:

A seletividade amperimétrica é ideal para sistemas de transmissão de longa distância.

Alternativa 2:

A seletividade cronométrica atua com base na variação da corrente no tempo real da falta.

Alternativa 3:

A seletividade cronométrica exige que a proteção a montante atue mais rápido que a jusante.

Alternativa 4:

Em seletividade lógica, todas as proteções atuam ao mesmo tempo para garantir a abertura rápida.

Alternativa 5:

A seletividade lógica é facilitada quando os sistemas são projetados com relés digitais desde o início.

Questão 3
A principal função dos relés de proteção é garantir a segurança e a integridade dos sistemas elétricos, detectando falhas e acionando dispositivos de interrupção, como disjuntores, para isolar a parte defeituosa do sistema. Isso não só protege os equipamentos e evita danos maiores, mas também minimiza interrupções no fornecimento de energia, garantindo uma operação mais estável e segura do sistema elétrico.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa que apresenta a principal função de um relé de distância em sistemas de proteção de linhas de transmissão.
Alternativas
Alternativa 1:

Detectar sobrecorrentes instantâneas.

Alternativa 2:

Medir a impedância entre o ponto de falha e o relé.

Alternativa 3:

Proteger transformadores contra sobrecargas térmicas.

Alternativa 4:

Detectar desequilíbrios de tensão em sistemas trifásicos.

Alternativa 5:

Medir a corrente diferencial entre duas extremidades de uma linha.

Questão 4
Todos os segmentos dos sistemas elétricos são normalmente protegidos por relés de sobrecorrente, que é a proteção mínima a ser garantida. É grande a diversidade de relés que desempenham essa função de proteção. A proteção com relé de sobrecorrente é a mais econômica de todas as proteções utilizadas nos sistemas de potência e é também a que mais frequentemente necessita de reajuste quando são efetuadas alterações na configuração do sistema. As proteções com relés de sobrecorrente são utilizadas em alimentadores de média tensão, linhas de transmissão, geradores, motores, reatores e capacitores e, de forma geral, nos esquemas de proteção onde são necessários tempos de operação inversamente proporcionais às correntes que circulam no sistema.

Fonte: MAMEDE FILHO, J.; MAMEDE, D. R. Proteção de Sistemas Elétricos de Potência. Rio de Janeiro: LTC, 2013.
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Sobre os relés, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:

Relés de sobrecorrente atuam apenas quando há queda brusca de tensão no sistema.

Alternativa 2:

Os relés estáticos operam exclusivamente com componentes mecânicos, sem eletrônica.

Alternativa 3:

Relés diferenciais e de distância não podem ser classificados como relés de sobrecorrente.

Alternativa 4:

Todos os relés eletromecânicos foram retirados de operação e são proibidos em sistemas elétricos atuais.

Alternativa 5:

Os relés digitais utilizam comunicação entre equipamentos por meio de fio piloto, geralmente com fibra óptica.

Questão 5
A proteção em Sistemas Elétricos de Potência (SEP) tem como principal objetivo detectar e isolar rapidamente falhas, minimizando danos aos equipamentos e garantindo a segurança das pessoas. Para isso, utiliza-se um conjunto de dispositivos, como relés, disjuntores e transformadores de corrente e potencial. Esses elementos trabalham em conjunto para identificar anomalias, como sobrecorrentes, sobretensões e curtos-circuitos. Ao atuar de forma seletiva e coordenada, a proteção assegura a continuidade do fornecimento de energia elétrica. Além disso, ela contribui para a estabilidade do sistema e evita que falhas locais se propaguem. A escolha adequada da filosofia de proteção depende das características da rede e das cargas envolvidas. Um sistema de proteção bem projetado é essencial para a operação confiável e eficiente do SEP.

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Figura 1 – Exemplo de sistema de proteção
Fonte: RODRIGUES, S. M. F. Proteção de Sistemas Elétricos. Maringá: Unicesumar, 2021.

Considerando a figura apresentada, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1:

A soma das correntes nas três fases deve ser diferente de zero.

Alternativa 2:

Nese casos não seria possível utilizar um único conjunto de TCs trifásicos.

Alternativa 3:

A polaridade da ligação dos TCs deve respeitar o sentido dos demais equipamentos.

Alternativa 4:

A proteção diferencial trifásica de um barramento compara as tensões do barramento.

Alternativa 5:

Nesse caso, estão sendo utilizados três transformadores de corrente (TCs) separados, um para cada fase, como seria feito em uma ligação diferencial monofásica.

Questão 6
A coordenação de proteção é essencial para garantir que o sistema elétrico opere de maneira segura e eficiente, minimizando interrupções e danos aos equipamentos. Ela envolve a configuração adequada dos relés de proteção para garantir que, em caso de falhas, apenas o equipamento mais próximo e diretamente afetado seja isolado. Isso evita a interrupção desnecessária de grandes partes do sistema e minimiza o impacto das falhas sobre os consumidores.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa que descreve o que se entende por “tempo de coordenação” em sistemas de proteção.
Alternativas
Alternativa 1:

O tempo necessário para configurar todos os relés em uma subestação.

Alternativa 2:

O tempo necessário para que um relé desarme após detectar uma falha.

Alternativa 3:

O intervalo de tempo entre a detecção de uma falha e a ativação do disjuntor.

Alternativa 4:

O tempo necessário para que um transformador retorne à operação normal após uma falha.

Alternativa 5:

O tempo de retardo intencional introduzido em um relé para coordenar com outros dispositivos de proteção.

Questão 7
A seletividade em Sistemas Elétricos de Potência (SEP) é um princípio fundamental da proteção elétrica, que visa garantir que, em caso de falha, apenas o trecho do sistema diretamente afetado seja desligado. Isso evita a interrupção desnecessária de outras partes da instalação, aumentando a continuidade do fornecimento de energia. A seletividade pode ser realizada por diferentes critérios, como corrente, tempo ou lógica de comunicação. Em sistemas complexos, é comum a combinação desses métodos para maior precisão. Uma coordenação eficaz entre os dispositivos de proteção é essencial para o funcionamento adequado da seletividade. Ela também contribui para a segurança dos equipamentos e das pessoas envolvidas. Além disso, permite uma resposta mais rápida e eficiente às falhas, facilitando a identificação e correção do problema.
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Figura 1 – Exemplo de sistema de proteção
Fonte: RODRIGUES, S. M. F. Proteção De Sistemas Elétricos. Maringá: Unicesumar, 2021.

Com base na figura apresentada, assinale a alternativa correta:

Alternativas
Alternativa 1:

O fio piloto é para alimentação das chaves e relés.

Alternativa 2:

Os geradores G1 e G2 são os primeiros afetados em caso de falha.

Alternativa 3:

A figura apresenta um exemplo de seletividade cronométrica, baseada no fio piloto.

Alternativa 4:

A figura apresenta um exemplo de seletividade lógica, baseada na comunicação entre os pontos.

Alternativa 5:

A figura apresenta um exemplo de seletividade amperimétrica, baseada na organização em cascata.

Questão 8
Os transformadores de corrente (TC) são utilizados para medição e proteção em sistemas elétricos. Eles convertem correntes altas em valores menores, permitindo a operação segura de instrumentos de medição e dispositivos de proteção.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta sobre transformadores de corrente (TC).
Alternativas
Alternativa 1:

Um TC é usado apenas em circuitos de corrente contínua.

Alternativa 2:

TCs são conectados em paralelo com a linha de transmissão.

Alternativa 3:

TCs não são utilizados para proteção em sistemas elétricos de alta tensão.

Alternativa 4:

O enrolamento primário de um TC tem muitas espiras em comparação ao enrolamento secundário.

Alternativa 5:

A relação de transformação de um TC é determinada pela razão do número de espiras no enrolamento secundário para o número de espiras no enrolamento primário.

Questão 9
A proteção de sistemas elétricos envolve tecnologias e estratégias que visam reduzir o impacto das falhas inevitáveis no SEP. Curto-circuitos, sobretensões e sobrecargas são ocorrências comuns, e sua detecção depende de variações anormais em grandezas elétricas, como corrente, tensão e impedância. Relés modernos, com comunicação óptica, têm possibilitado respostas mais ágeis e automáticas, inclusive a distância. Realizar o dimensionamento e o devido planejamento dos equipamentos é necessário para o bom funcionamento do sistema.

Sobre a detecção de defeitos em SEP, assinale a alternativa correta:
Alternativas
Alternativa 1:

A maioria das falhas ocorre em transformadores de distribuição.

Alternativa 2:

Os custos das interrupções se resumem aos prejuízos técnicos das concessionárias.

Alternativa 3:

Curto-circuito e sobrecarga são sinônimos e sempre geram os mesmos efeitos no SEP.

Alternativa 4:

Variações de corrente e tensão estão entre os critérios de detecção de falhas no sistema.

Alternativa 5:

O uso de sistemas de retaguarda é desnecessário em redes modernas com atuação instantânea.

Questão 10
Os relés de proteção são componentes essenciais em sistemas elétricos, desempenhando um papel crucial na proteção de equipamentos e na segurança geral da rede. Eles são projetados para detectar falhas ou condições anormais, como curto-circuitos, sobrecargas, sub ou sobretensões, e outros tipos de falhas, e então ativar mecanismos de proteção como disjuntores ou interruptores. Isso ajuda a evitar danos a equipamentos caros, prevenir incêndios e garantir a segurança de pessoas que possam estar próximas ao sistema.
Elaborado pelo professor, 2024.
Considerando o contexto apresentado, assinale a alternativa correta que apresenta o tipo de relé de proteção mais adequado para proteger um motor contra sobrecarga.
Alternativas
Alternativa 1:

Relé térmico.

Alternativa 2:

Relé diferencial.

Alternativa 3:

Relé de distância.

Alternativa 4:

Relé de tensão inversa.

Alternativa 5:

Relé de sobrecorrente instantânea.

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