Questões de Engenharia Elétrica da Escola de Administração Fazendária (ESAF)

Os principais impactos ambientais da utilização da energia eólica para a geração de energia elétrica estão relacionados

I. aos ruídos provocados principalmente pelas pás das turbinas.

II. ao impacto das chamadas fazendas eólicas sobre a população local de pássaros, em virtude das colisões destes com as pás das turbinas.

III. ao impacto visual provocado pelos geradores eólicos.

IV. à alteração do regime de ventos nos locais em que grandes turbinas eólicas estão instaladas.

A quantidade de itens certos é igual a

• a.

  zero.

• b.

  1.

• c.

  2.

• d.

  3.

• e.

  4.

Com relação aos componentes de um sistema eólico de geração de energia elétrica, assinale a opção correta.

• a.

  Quando o gerador elétrico utilizado é o gerador síncrono, a tensão alternada gerada é retificada e armazenada em baterias que, por sua vez, alimentam inversores, que alimentam a carga elétrica em corrente alternada, com tensão e freqüência independentes da velocidade do vento que aciona a turbina eólica.

• b.

  Atualmente, apenas são utilizados rotores de eixo horizontal, dos quais são exemplos o rotor hélice e o rotor holandês.

• c.

  Atualmente, as velocidades de rotação dos rotores são relativamente altas, variando desde 1.500 rpm a 3.600 rpm, o que dispensa a utilização de dispositivo de transmissão mecânica para a conexão dos rotores aos geradores elétricos de 50 Hz ou 60 Hz.

• d.

  No caso de sistema eólico autônomo, o gerador elétrico utilizado deve ser o gerador de indução, por causa de sua facilidade operativa.

• e.

  O sistema de armazenamento de energia formado pelas baterias tem como finalidade suprir energia limitada à carga elétrica quando a potência disponível na turbina eólica, que é de difícil controle, estiver maior que a necessária.

Com relação aos estudos topográficos e hidrológicos realizados para a implantação de um empreendimento hidrelétrico, assinale a opção correta.

• a.

  No caso das pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), os estudos topográficos são dispensáveis.

• b.

  No caso das GCHs, os estudos topográficos devem ser feitos de uma única vez, na etapa dos estudos de inventário.

• c.

  Visitas à região e sobrevôos à região do empreendimento hidrelétrico são de grande valia no planejamento dos estudos topográficos, possibilitando que se estabeleçam, em uma primeira aproximação, os melhores arranjos para os componentes da instalação.

• d.

  A determinação da vazão de projeto do aproveitamento hidráulico é exigida apenas para as PCHs, sendo dispensável para as CGHs.

• e.

  Atualmente, os estudos hidrológicos permitem a determinação, sem nenhum risco de erro, de vazões fundamentais ao projeto da central hidrelétrica.

Acerca de aspectos inerentes aos estudos necessários à implantação de empreendimento hidrelétrico, assinale a opção incorreta.

• a.

  O reservatório exige atenção especial por seus aspectos energéticos e ambientais, sendo que suas características são conseqüência natural do barramento do curso d'água e da topografia a montante deste barramento.

• b.

  O projeto de uma barragem deve permitir que ela, quando construída, satisfaça a duas condições: ter estabilidade para qualquer condição de carga e apresentar perfeita estanqueidade. Para isso, na estrutura da barragem, devem ser previstos sistemas que permitam escoar quaisquer vazões extremas. Esses sistemas incluem os extravasores e as comportas.

• c.

  A transposição de vazões implica a transposição de dados de postos fluviométricos que, em princípio, devem estar próximos e ter áreas de drenagem semelhantes à da bacia correspondente do posto objeto do estudo. Em princípio, a transposição de vazões tem por base a hipótese de se terem vazões específicas iguais nas bacias.

• d.

  Existem certos períodos, determinados em função das condições hidrológicas ao longo do tempo, que são de fundamental importância nos estudos de implantação de uma central hidrelétrica. Entre eles, encontram-se o período crítico e o período seco, sendo que este equivale aos meses do período crítico determinado para um ano.

• e.

  São exemplos de níveis e quedas importantes no projeto de centrais hidrelétricas: nível de cheia máxima excepcional, nível mínimo de operação e queda bruta máxima.

A conexão de um gerador síncrono ao sistema elétrico e, conseqüentemente, o seu funcionamento, depende essencialmente de duas etapas principais. Na primeira etapa, o gerador deve ser sincronizado ao sistema elétrico. E, em uma segunda etapa, ele toma carga (potência ativa) até o estado de regime permanente. Nesse estado, supõese que a potência ativa prevista em despacho e a tensão terminal tenham sido ajustadas de acordo com valores de referência. A respeito dessas informações, assinale a opção correta.

• a.

  A potência ativa, durante a tomada de carga do gerador, até atingir o estado de regime permanente, deve ser igual à potência reativa que o gerador fornece ao sistema.

• b.

  Sempre que o gerador estiver sincronizado ao sistema, ele funciona fornecendo a potência nominal à rede elétrica interligada.

• c.

  Considere que o gerador seja de uma usina hidrelétrica a reservatório. A partir do instante em que o gerador é sincronizado e a potência ativa atinge o valor demandado pelo sistema, o conduto forçado que leva água à turbina deve ser fechado adequadamente, pois, a partir desse instante, a turbina receberá água somente pelo distribuidor.

• d.

  Todo gerador sincronizado ao sistema gera uma freqüência elétrica que é diferente da freqüência de operação do sistema elétrico ao qual ele se conectou, porque, em geral, os geradores têm número de pólos diferentes.

• e.

  A potência reativa no gerador é necessária para manter os campos elétricos e magnéticos, associados, respectivamente, à tensão e a corrente elétrica que ocorrem no gerador.

Considere que um gerador síncrono foi adequadamente ajustado para operar temporariamente como compensador síncrono. Nessa situação, o gerador

• a.

  funciona como se fosse um capacitor.

• b.

  opera sempre com tensão nominal.

• c.

  opera com fator de potência unitário.

• d.

  pode funcionar sincronizado ao sistema, permanentemente, com freqüência inferior a 58 Hz, caso o sistema tenha freqüência nominal igual a 60 Hz.

• e.

  quase que gera ou absorve somente potência reativa.

Uma usina hidrelétrica a reservatório tem geradores síncronos que são, normalmente, sincronizados a um sistema interligado. A fim de que cada gerador síncrono possa funcionar dentro dos limites apropriados e em um ponto de operação estável, é necessário atuar convenientemente sobre os mecanismos de controle da potência mecânica de entrada e sobre a regulação de tensão da máquina. O controle da potência mecânica de entrada é feito atuando-se no(a)

• a.

  sistema de excitação.

• b.

  estabilizador de sistemas de potência (ESP).

• c.

  regulador de velocidade.

• d.

  sinal de referência da tensão terminal do gerador.

• e.

  chaminé de equilíbrio do sistema que conduz a água para as turbinas.

Utilize as informações que se seguem para responder às questões 24 e 25.

Considere que a figura abaixo mostra, aproximadamente, o esboço da curva de capabilidade (também conhecida como curva de capacidade) de uma unidade geradora síncrona do tipo hidráulica.

Marque, dentro dos parênteses, a seqüência correta de números associados à indicação das partes representativas da curva de capabilidade do gerador síncrono.

( ) Limite de aquecimento dos enrolamentos do estator.

( ) Limite de aquecimento dos enrolamentos do rotor.

( ) Limite prático de estabilidade.

( ) Limite de potência da turbina.

A seqüência correta de marcações é

• a.

  I – III – IV – II.

• b.

  I – IV – II – III.

• c.

  III – II – I – IV.

• d.

  III – I – IV – II.

• e.

  II – IV – I – III.

Utilize as informações que se seguem para responder às questões 24 e 25.

Considere que a figura abaixo mostra, aproximadamente, o esboço da curva de capabilidade (também conhecida como curva de capacidade) de uma unidade geradora síncrona do tipo hidráulica.

Considere que o gerador funcione no ponto de operação indicado por X, interno à curva de capabilidade. Com relação a essa situação operativa, o gerador não está funcionando

• a.

  com potência inferior à nominal.

• b.

  absorvendo potência reativa.

• c.

  subexcitado.

• d.

  em situação de fator de potência nulo.

• e.

  em situação de fator de potência capacitivo.

A respeito da manutenção em geradores síncronos, não constitui um tipo de teste para essa finalidade, o(a)

I. teste para detectar as condições de isolação dos enrolamentos do estator.

II. localização de descargas parciais em ranhura de um enrolamento do estator.

III. detecção de espiras em curto-circuito nos pólos.

IV. detecção de ruptura ou falha na isolação entre laminações do núcleo magnético.

A quantidade de itens certos é igual a

• a.

  zero.

• b.

  1.

• c.

  2.

• d.

  3.

• e.

  4.