aula-PU
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VALORESporunidade(pu)13,8/230kV 230/69kV
Comotrabalharumcircuitocommltiplastenses? Asimpednciasdevemserreferidasaoladodealtaoubaixa(notrafo)?
Soluo:normalizarosvaloresparaumabasecomum.
valorempu=valornominalvalorBase
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VantagensdoSistemaempu
Comparaesdasvariveiscomrelaoaosvaloresnominaisficamfacilitadas.
Asimpednciasdosequipamentosjsodadasempupelofabricante(ouem%).
Estudosdeplanejamentoficammaisfceis,poisasimpednciastpicasdeLTetransformadoresempusoconhecidas.
Permiteignorararelaotransformaodostransformadores(quefica1:1empu).
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DeterminaodasBasesEmgeral,definese:Sbase(emMVA)eVbase(emkV)
Assim,qualquerpotnciaoutensodosistemaserexpressapor:
S pu=S
SbaseV pu=
VV base
e
Easdemaisgrandezasdeverosercalculadasapartirdoquefoifixado:
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Grandezasadimensionais
ValorNominalpodesercomplexo
ValorBasesempreumnmeroreal
ngulodagrandezacomplexanonormalizado
Caractersticasdosistemapu:
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Umgeradoralimentaumacargapormeiodeumalinha.Sabendoseque a tenso no gerador 220V60Hz, a carga absorve 10kW,fatordepotncia0,7 indutivo,quandoalimentadapor tensode200Veaimpednciadalinha1,28+j0,80.Determineatensonacargaeapotnciafornecidapelogerador,atensonacargaeapotenciafornecidapelogeradorapsacorreodofatorpotncia.
Exemplos:
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Representaodemquinaseltricasemvaloresporunidade Quandoaresistnciaeareatnciadeumaparelhoforemdadaspelofabricante em percentagem ou pu significa que os valores base depotnciaaparenteetensosoosvaloresnominaisdoequipamento.
Para mquinas eltricas rotativas e geradores sncronos, por ex, ofabricante geralmente fornece a potncia aparente nominal, afreqncia e as impedncias subtransitrias, transitrias e de regimepermanente expressas em pu, tendo como valores base os valoresnominaisdetensoepotnciaaparente.
Para os motores, os fabricantes geralmente oferecem a potnciamecnicanoeixo,orendimento,ofatordepotnciaeatensonominal.Em certos casos fornecida a potncia aparente absorvida pelamquinaquandoamesmafornecenoeixoapotnciamecnicanominal.
S kVA=PM
cos
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1)Umgeradorsncronode100MVA,13,8kVtemreatnciasubtransitriade25%.Determineovaloremohms.
EXEMPLOS
2)Um motor sncrono de 1500Hp, 600V, X=10%, funciona aplenacargacomfp=1,0ecomrendimentode89,5%.Calculeovaloremohmsdareatncia.
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RepresentaodeTransformadoresempu
V pu1=V 1V base
1
=N1 .V 2N 2 .V base
1
V 1V 2
=I 2I 1=N 1N2
V pu2=V 2V base2
Para:
V pu1=V pu2
V base1V base2
=N 1N 2
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Damesmaformaparaascorrenteseimpedncias:
Sendo: I base=S baseV base
Z base=V base
2
Sbasee
Ecomo: Sbase1=S base2
temse: I base1I base2
=V base2V base1
Z base1Zbase2
=V base1
2
V base2
2
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I pu1=I pu2 Z pu1=Z pu 2
Entosendo: V base1V base2
=N 1N 2
Z base1Zbase2
=N 1
2
N 22
I base1I base2
=N 2N 1
Temse:
Logo:
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EXEMPLO
Um transformador de 138kV13,8kV, 500kVA, 60Hz, foisubmetido aos ensaios em vazio e de curtocircuito,obtendose:
Ensaioemvazio:P0=12kW,V0=13,8kVeI0=2A(BT)Ensaiodecurtocircuito:Pcc=15kW,Vcc=10,6kVeIcc=IN(AT)Pedese os valores das impedncias em vazio e de curtocircuitoeocircuitoequivalentedotransformadorempu.
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Mudanadebase
Emmuitasaplicaessoconhecidososvaloresdeumadada grandeza em pu numa determinada base, pormprecisamos desta grandeza em outra base. Sendoassim, devemos transformarV, I,S eZ dos valoresdabaseantigaparaabasenova.
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Tenso:
V pun =
V
V basen =V pu
v V basev
V basen
Corrente:
I=I puS baseV base
I pun =
I
I basen =I pu
v V basen
V basev
S basev
S basen
Nanovabasetemse:
Assim,nanovabase:
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Potncias:
P pun =
P
Sbasen =Ppu
v Sbasev
Sbasen
Qpun =
Q
S basen =Qpu
v Sbasev
Sbasen
S pun =
S
S basen
=S puv S base
v
S basen
P=P pu .S base
S=S pu .S base
Q=Q pu .S base
(MW)
(MVAR)
(MVA)
Assim,nanovabase:
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Impedncia:
Z=Z puV base
2
S base
Z pun =
Z
Z basen =Z pu
v S basen
S basev V basevV basen
2
Nanovabasetemse:
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EXEMPLO
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