UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

ANÁLISE DE SISTEMAS ELÉTRICOS

Unidade Ofertante:

FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA

Código:

FEELT31702

Período/Série:

Turma:

U

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

72

Prática:

-

Total:

72

Obrigatória:

(X)

Optativa:

( )

Professor(A):

SÉRGIO FERREIRA DE PAULA SILVA

Ano/Semestre:

2021/1

Observações:

 

 

EMENTA

Análise da operação de sistemas de energia elétrica em regime normal e sob contingências.

JUSTIFICATIVA

A Análise de Sistemas Elétricos (ASE) em regime permanente é de extrema importância, pois é desta forma que os sistemas operam quase na totalidade do tempo. Nestas condições, os equipamentos elétricos devem operar dentro de seus limites de suportabilidade (tensão, corrente, frequência, potência, etc.) e, se possível, de forma ótima, maximizando a segurança e minimizando o custo de geração e as perdas.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Ao final da disciplina o estudante será capaz de:

  • Analisar criticamente o comportamento de sistemas de energia elétrica em regime normal de operação e no caso de ocorrência de contingências, em especial os curtos-circuitos;

  • Analisar criticamente o grau de estabilidade de um sistema de potência; (ressalto que este tópico é objeto de outra disciplina e nem está listado no programa da ficha de disciplina).

  • Utilizar programas computacionais de simulação do comportamento de sistemas de energia elétrica.

PROGRAMA

  1. Representação dos elementos do sistema em circuitos equivalentes monofásicos

    1. Diagrama unifilar

    2. Representação de linhas e cabos, máquinas síncronas e transformadores.

    3. Quantidades “por unidade” - pu;

    4. Efeito do uso de pu em transformadores;

    5. Quantidades “por unidade” em circuitos trifásicos;

    6. Mudanças de base;

    7. Impedâncias de transformadores trifásicos em pu;

    8. Transformadores de 3 enrolamentos: cálculo das reatâncias Zp, Zs e Zt

  2. Curtos-circuitos trifásicos simétricos

    1. O que é um curto-circuito

    2. Aplicações dos resultados dos cálculos de curtos

    3. Teoria e simplificações adotadas nos cálculos manuais

    4. Descrição da técnica de cálculo

    5. Cálculos sistemáticos de curto-circuito usando um programa computacional

  3. Componentes simétricos aplicados ao estudo de curtos assimétricos

    1. Componentes de Fortescue

    2. Representação de linhas, transformadores e máquinas para estudos de componentes simétricos

  4. Cálculos de curtos assimétricos

    1. Curtos fase-terra

    2. Curtos fase-fase

    3. Curtos fase-fase-terra

    4. Efeitos do defasamento angulares de transformadores nos cálculos

  5. Estudos de fluxo de potência

    1. Motivos de se estudar o fluxo de potência de uma rede

    2. Dependência das cargas com as tensões e frequências

    3. Equações estáticas de fluxo de carga.

      1. Classificação das variáveis do sistema

      2. Classificação das barras

    4. Métodos de solução das equações estáticas de fluxo de carga

      1. Método de Gauss

      2. Método de Newton-Raphson

      3. Método desacoplado rápido

      4. Método linear

    5. Análise de contingências

METODOLOGIA

Para o presente componente curricular, a ser ministrado em formato remoto, serão adotadas aulas em duas modalidades distintas de comunicação: síncrona (todos os alunos simultaneamente conectados à internet sob a regência do professor) e assíncrona (contemplando atividades remotas off-line). Para tal efeito, serão consideradas as seguintes mídias:

O atendimento ao aluno será realizado de forma remota através de e-mail, aplicativos de mensagens ou chat da plataforma Microsoft Teams.

Carga horária de atividades na modalidade síncrona:

Serão ministradas 32 horas-aula (2 horas-aula semanais) na modalidade síncrona, às quintas-feiras das 10:40h às 12:20h

Carga horária de atividades na modalidade assíncrona:

Serão atribuídas 40 horas-aula na modalidade assíncrona compreendendo: apostila, vídeos, videoaulas, apresentações Power Point, simulações computacionais e resolução de exercícios.

 

AVALIAÇÃO

O sistema de avaliação da disciplina compreende:

Avaliação

Data de entrega/realização

Valor

Descrição

1ª 

até às 23:59h do dia 03/02/2022

30 pontos

Vídeo e planilha individuais contemplando a resolução de um estudo de curtos-circuitos simétricos e assimétricos. Deve conter todos os cálculos e valores obtidos no processo de determinação da corrente eficaz e de pico dos curtos: 3F, 2F, 2FT e 1FT. O sistema elétrico objeto do estudo será disponibilizado 30 dias antes do prazo final. Entrega por meio da plataforma Microsoft Teams.

2ª 

até às 23:59h do dia 24/03/2022

30 pontos

Vídeo e planilha individuais contemplando a resolução de um estudo de fluxo de carga, pelo Método de Newton-Raphson, do mesmo sistema do vídeo sobre curto-circuito. Deve conter todos os cálculos e valores obtidos até o sistema convergir (ou não), considerando o máximo de 5 iterações. O estudo também deve contemplar uma análise de contingência, com o estudo do problema e a proposta de solução. Entrega por meio da plataforma Microsoft Teams.

sem agendamento

40 pontos

Testes individuais realizados durante as aulas síncronas, sem data definida, a critério do professor e sem agendamento prévio. Mínimo de 3 testes. Os valores dos testes podem assumir pontuações entre 10 e 20 pontos, totalizando 40 pontos. Para cada questão será atribuído um tempo para solução, sendo a próxima questão liberada somente após o término da anterior

As respostas às questões (nos testes), quando numéricas, serão avaliadas como:

 

BIBLIOGRAFIA

Básica

1.       STEVENSON, W. D. Elementos de Análise de Sistemas de Potência, McGraw-Hill, São Paulo, 1987.

2.       ELGERD, O. I. Introdução à Teoria dos Sistemas Elétricos de Energia Elétrica, McGrawHill, São Paulo, 1976.

3.       ROBBA, E.J. Introdução a sistemas elétricos de potência, Edgar Bucher, 1977.

Complementar

1.       MONTICELLI, A. J. Fluxo de Carga em Redes de Energia Elétrica, Edgard Blucher, São Paulo, 1983.

2.       ARRILAGA, J. ; ARNOLD, C. P. Computer Modelling of Electrical Power Systems, John Wiley and Sons, New York, 1983.

3.       STAGG G. W.; EL-ABIAD, A. H. Computação Aplicada a Sistemas de Geração e Transmissão de Potência, Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1979

4.       KINDERMANN, G., Curto-Circuito; Edição do autor, 2007

5.       ANDERSON, P.M.; Analysis of faulted Power Systems; The Iowa University Press, 1973.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

 


logotipo

Documento assinado eletronicamente por Sergio Ferreira de Paula Silva, Professor(a) do Magistério Superior, em 04/11/2021, às 15:27, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.


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Referência: Processo nº 23117.071223/2021-82 SEI nº 3147420