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Proteção de Sistemas Elétricos: Partidas Estrela-Triângulo e Chave Compensadora, Exercícios de Matérias técnicas

Matérias técnicas

Neste documento, aprenda sobre a seletividade em proteção de sistemas elétricos e como funciona a partida estrela-triângulo e a partida com chave compensadora. Saiba por que é importante a seletividade, como funciona em diferentes níveis de proteção e como evitar acidentes elétricos e mecânicos ao operar chaves seccionadoras. Adicionalmente, faça um diagrama de comando e potência para uma partida estrela-triângulo e explique seu funcionamento.

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 06/02/2024

felipe-morais-81
felipe-morais-81 🇧🇷

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Não perca as partes importantes!

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_____LUCAS DANIEL SOARES CASTRO
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In=RAIZ DE 3⋅Un⋅cos(ϕ)⋅ηPn
Para 220 V:  In=2206.5w/ raiz de 3×220 ×0.85×0.85≈10.42 
Para 380 V:  In=2206.5w/ raiz de 3×380 ×0.85×0.85≈5.99 
Para 440 V:  In=2206.5w/ raiz de 3×440 ×0.85×0.85≈5.20 
Aluno(a)
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Baixe Proteção de Sistemas Elétricos: Partidas Estrela-Triângulo e Chave Compensadora e outras Exercícios em PDF para Matérias técnicas, somente na Docsity!

_____LUCAS DANIEL SOARES CASTRO

________________________________________

Fundamentos da Automa¸ca˜o Avalia¸ca˜o Final Prof. Wisley A´lex Costa

  1. Considere a placa do motor abaixo. Calcule a corrente nominal( In ) que este motor solicitar´a a rede:

Pn=3.0CV×735.5W/CV=2206.5W

In =RAIZ DE 3 ⋅Un⋅cos(ϕ)⋅ηPn

Para 220 V : In=2206.5w / raiz de 3×220 ×0.85×0.85≈10.

Para 380 V : In=2206.5w / raiz de 3×380 ×0.85×0.85≈5.

Para 440 V : In=2206.5w / raiz de 3×440 ×0.85×0.85≈5.

Aluno(a)

  1. A seletividade em um sistema el´etrico ´e algo de extrema importˆancia, sabendo disso, explique com um exemplo, como funciona a seletividade na prote¸c˜ao de sistemas el´etricos. A seletividade na proteção de sistemas elétricos é fundamental para garantir que, em caso de falha ou sobrecarga em algum ponto do sistema, apenas o dispositivo ou equipamento afetado seja desconectado. Isso ajuda a minimizar as interrupções no fornecimento de energia elétrica e a manter o restante do sistema em funcionamento. A seletividade é alcançada através do ajuste cuidadoso das configurações dos dispositivos de proteção, como disjuntores, fusíveis e relés, em vários níveis do sistema elétrico. EXEMPLO Um sistema elétrico composto por três níveis de proteção: disjuntores principais no nível 1 (nível mais alto), disjuntores de distribuição no nível 2 e disjuntores de ramais no nível 3 (nível mais baixo). Cada nível de proteção tem um tempo de atuação e uma corrente nominal diferente. Na ausência de seletividade, uma falha em um ramal de carga no nível 3 poderia resultar no desligamento de todo o sistema elétrico. Com a seletividade corretamente configurada, o sistema opera da seguinte maneira: Nível 3 (Ramal de Carga): O disjuntor de ramal no nível 3 é o primeiro a responder, desligando rapidamente em caso de sobrecarga, isolando a falha no ramal de carga. Nível 2 (Distribuição): Se o disjuntor de ramal do nível 3 não resolver o problema, o disjuntor de distribuição no nível 2 entra em ação em caso de persistência da falha e aumento da corrente. Nível 1 (Principal): O disjuntor principal no nível 1 atua como último recurso, desligando somente se a falha for grave o suficiente para ameaçar todo o sistema elétrico, garantindo a continuidade da operação sempre que possível.
  2. Por qual raz˜ao n˜ao podemos abrir uma chave seccionadora antes de desligar o motor ou a carga instalada? Não se deve abrir uma chave seccionadora antes de desligar o motor ou a carga instalada por razões de segurança. A principal razão é evitar acidentes elétricos e mecânicos. Quando uma carga ou motor está em funcionamento e você abre a chave seccionadora sem desligá-los primeiro, vários problemas podem ocorrer: Risco de choque elétrico: Se o motor ou carga estiver operando e a chave seccionadora for aberta, pode haver arcos elétricos e faíscas. Isso pode resultar em choques elétricos graves para quem estiver manipulando a chave ou trabalhando nas proximidades. Danos à carga: Desligar o motor ou a carga antes de abrir a chave seccionadora ajuda a evitar picos de corrente que podem danificar os componentes elétricos ou eletrônicos da carga. Problemas mecânicos: Abrir a chave seccionadora com a carga em funcionamento pode causar problemas mecânicos, como a queima de contatos ou danos ao mecanismo da chave, o que pode exigir reparos ou substituições. Portanto, é fundamental seguir os procedimentos adequados de desligamento e segurança ao
  1. Fa¸ca o diagrama de potˆencia e de Comando de uma partida estrela triangulo e explique seu funciona- mento.

A partida estrela-triângulo é um método de partida utilizado em motores elétricos trifásicos, especialmente em

motores de indução, para reduzir o pico de corrente durante o processo de partida. Isso ajuda a evitar

sobrecargas na rede elétrica e protege o motor. O funcionamento desse método de partida envolve três etapas

principais: a partida em estrela, a partida em triângulo e a operação contínua.

Partida em Estrela (Ligação Estrela): Nesta primeira etapa, as três bobinas do motor (1, 2 e 3) são

conectadas em um arranjo de estrela. Isso significa que as extremidades das bobinas são conectadas em

conjunto, formando um ponto neutro, enquanto as outras extremidades são conectadas às fases da

alimentação trifásica. A conexão em estrela reduz a tensão aplicada a cada bobina, resultando em uma

corrente de partida mais baixa.

Partida em Triângulo (Ligação Triângulo): Após um curto período de tempo (geralmente alguns

segundos), a conexão é alterada para um arranjo de triângulo. Nesse estágio, as extremidades das bobinas são

conectadas de maneira que cada bobina receba toda a tensão da alimentação trifásica. A tensão aplicada é

maior do que na etapa de estrela, o que resulta em um aumento da corrente e, portanto, em um aumento na

velocidade do motor.

Operação Contínua (Ligação Triângulo): Após a transição para a ligação em triângulo, o motor continua

a operar nesse modo até ser desligado. A tensão aplicada é a tensão nominal do motor, e a corrente também é

a corrente nominal. O motor funciona em sua velocidade nominal.

A transição entre as etapas de estrela e triângulo é geralmente controlada por um temporizador ou um

controlador específico. Isso evita que a transição seja feita muito cedo, o que poderia resultar em uma

corrente de partida muito alta. A partida estrela-triângulo é uma maneira eficaz de reduzir o impacto da

corrente de partida nos sistemas elétricos e mecânicos, tornando-a uma opção comum em aplicações

industriais onde motores de grande porte são usados.

  1. Qual a diferen¸ca de uma partida estrela-triˆangulo e uma partida atrav´es de chave compensadora? Qual a diferen¸ca pr´atica? A principal diferença entre a partida estrela-triângulo e a partida através de chave compensadora é a forma como limitam a corrente de partida em motores elétricos. A partida estrela-triângulo é automática e utiliza configurações de conexão em estrela e triângulo para reduzir a corrente de partida em motores de média e alta potência. A partida através de chave compensadora é mais manual, utilizando resistores em série para limitar a corrente de partida em motores menores. A partida estrela-triângulo é mais eficiente e comum em aplicações de maior potência, enquanto a partida através de chave compensadora é uma opção econômica para motores menores, mas menos eficiente em termos energéticos.
  2. Quand ´e interessante usar partida atrav´es de chave s´erie paralelo? O uso de partida através de chaves série-paralelo é comum em motores elétricos, especialmente quando se trata de motores de grande porte. Essa técnica é utilizada para reduzir a corrente de partida e minimizar o estresse no motor e no sistema elétrico da instalação.
  3. Explique o que ´e um soft-starter e um inversor de frequˆencia Site quais as principais vantagens e desvantagens de ambos. Soft-Starter : Um soft-starter é um dispositivo eletrônico usado para controlar a corrente de partida de um motor elétrico. Ele faz isso variando a tensão aplicada ao motor durante a partida. Aqui estão suas principais vantagens e desvantagens: Vantagens: Redução da corrente de partida: A principal função de um soft-starter é reduzir a corrente de partida do motor. Isso ajuda a evitar picos de corrente que podem sobrecarregar a rede elétrica e danificar o motor. Partida suave: O soft-starter proporciona uma partida suave do motor, evitando o impacto mecânico e elétrico associado à partida direta. Menor desgaste mecânico: A partida suave reduz o desgaste mecânico do motor e dos componentes do sistema, prolongando a vida útil do equipamento. Simplicidade: Os soft-starters são dispositivos relativamente simples e mais econômicos em comparação com inversores de frequência. Desvantagens : Controle limitado: Os soft-starters não permitem um controle de velocidade contínuo do motor, apenas uma partida suave e controle de corrente durante a partida. Eficiência energética limitada: Eles não são tão eficientes quanto os inversores de frequência na economia de energia, uma vez que não oferecem controle de velocidade. Inversor de Frequência: Um inversor de frequência, também conhecido como drive de frequência variável (VFD), é um

10.Fa¸ca utilizando o CAD&Simu uma partida estrela- triˆangulo e uma partida com chave compensadora, ambas devem esta com a sinaliza¸c˜ao luminosa e as TAGs orietadas conforme a norma.

CHAVE COMPENSADORA

ESTRELA TRIANGULO