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ENE095
Prof.Alexandre H.
Anzai
Aula 01
Disciplina
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Bibliografia
Atendimento
Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
ENE095 - Protecao de sistemas eletricos de potencia
Prof. Alexandre Haruiti Anzaialexandre.anzai@engenharia.ufjf.brBaseado no material do Prof.Luıs Henrique Lopes Limaluishenrique.lima@ufjf.edu.br
11 de marco de 2019
Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE095 11 de marco de 2019 1 / 26
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Bibliografia
Atendimento
Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Descricao
Ementa
Programa
Bibliografia
Atendimento
Avaliacao
Calendario
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Revisao dealgunsconceitos
Descricao da Disciplina
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Ementa
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Revisao dealgunsconceitos
Descricao da Disciplina Sobre a Disciplina
Descricao da disciplina
Nome da Disciplina: Protecao de sistemaseletricos de potencia
Codigo ENE095
Numero de creditos: 4
Objetivo da Disciplina
Conhecer conceitos basicos e a filosofia da protecao de sistemas de geracao etransmissao;
Conhecer os principais dispositivos do sistema de protecao;
Conhecer estrategias de protecao dos dispositivos e dos sistemas de geracao etransmissao;
Conhecer sobre metodos de ajuste de dispositivos de protecao.
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Revisao dealgunsconceitos
Descricao da Disciplina Ementa da Disciplina
Ementa do Disciplina
Ementa:
Conceituacao basica da protecao;
Transformadores de Corrente (TC) e Potencial (TP);
Conceitos basicos de sistemas de protecao;
Dispositivos basicos dos sistemas de protecao:
Trafos. de Potencial (TP) e Trafos. de Corrente (TC)Disjuntores;Fusıveis;Reles de protecao;
Protecao de sobrecorrente;
Introducao a protecao de transformadores, reatores, linhas de transmissao e de geradores;
Seletividade e coordenacao da protecao;
Reles numericos.
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Bibliografia
Atendimento
Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Bibliografia
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Calendario
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Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Programa da Disciplina
Programa:
1 Conceitos e elementos basicos do sistema de protecao
1 Estrutura;
2 Classificacao de faltas e suas consequencias;
3 Interrupcoes;
4 Requisitos basicos de um sistema de protecao;
2 Introducao a dispositivos basicos de medida e atuacao direta
3 Reles de protecao
4 Tipos de Protecao de sistemas eletricos
5 Rele de sobre corrente
6 Rele de sobre tensao e Rele auxiliar
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Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Programa da Disciplina
Programa:
1 Conceitos e elementos basicos do sistema de protecao2 Introducao a dispositivos basicos de medida e atuacao direta
1 Transformador de Corrente (TC)
2 Transformador de Potencial (TP)
3 Disjuntores de potencia
3 Reles de protecao
4 Tipos de Protecao de sistemas eletricos
5 Rele de sobre corrente
6 Rele de sobre tensao e Rele auxiliar
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Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Programa da Disciplina
Programa:
1 Conceitos e elementos basicos do sistema de protecao
2 Introducao a dispositivos basicos de medida e atuacao direta3 Reles de protecao
1 Classificacao;
2 Parametros de desempenho;
3 Tipos de reles;
4 Funcoes de protecao;
5 Configuracao;
6 Operacao.
4 Tipos de Protecao de sistemas eletricos
5 Rele de sobre corrente
6 Rele de sobre tensao e Rele auxiliar
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Bibliografia
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Avaliacao
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Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Programa da Disciplina
Programa:
1 Conceitos e elementos basicos do sistema de protecao
2 Introducao a dispositivos basicos de medida e atuacao direta
3 Reles de protecao
4 Tipos de Protecao de sistemas eletricos5 Rele de sobre corrente
1 Tipos de reles
2 Reles nao direcionais
3 Primarios e secundarios
6 Rele de sobre tensao e Rele auxiliar
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Revisao dealgunsconceitos
Programa da Disciplina
Programa da Disciplina
Programa:
7 Coordenacao de reles de sobre corrente
8 Reles direcionais
9 Reles diferenciais de sobre corrente10 Protecao de transformadores de potencia
1 Protecoes intrınsecas de transformadores
11 Reles diferenciais de sobre corrente digitais (funcao 87)
12 Protecao de redes aereas de distribuicao
13 Protecao de barramento
14 Reles de distancia
15 Protecao de linhas de transmissao
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Avaliacao
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Revisao dealgunsconceitos
Bibliografia Basica
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Atendimento
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Revisao dealgunsconceitos
Bibliografia Basica
Bibliografia Basica
Bibliografia
Introducao a Protecao dos Sistemas Eletricos - Prof. Amadeu C. Caminha - Ed. EdgardBlucher;
Protecao de Sistemas Eletricos de Potencia - Joao Mamede Filho - Editora LTC;
Manual de Equipamentos Eletricos - Joao Mamede Filho - Editora LTC;
Protecao de Sistemas Eletricos de Potencia - Vol. 1, 2 e 3 - Prof. Geraldo Kindermann -UFSC;
Protective Relaying Principles and Applications - J. Lewis Blackburn, Thomas J. Domin -Third Edition.
Analise de curto-circuitos e princıpios de protecao de sistemas de energia eletrica - Sato e
Freitas - Editora Campus.
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Avaliacao
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Atendimento
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Revisao dealgunsconceitos
Atendimento
Atendimento
Local: Predio novo do departamento de energia eletrica, em frente ao RU,segundo andar.
Email: alexandre.anzai@engenharia.ufjf.br
Horario: Segunda a Sexta 10:00hs as 22:00hs.
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Avaliacao
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Revisao dealgunsconceitos
Criterio de avaliacao
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE095 11 de marco de 2019 13 / 26
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Revisao dealgunsconceitos
Criterio de avaliacao
1 Nota 1: Nota 1: Teste de verificacao de conceitos (TVC1) Data: 15/04/2019.
2 Nota 2: Nota 2: Teste de verificacao de conceitos (TVC2) Data: 27/05/2019.
3 Nota 3: Nota 3: Teste de validacao de conceitos (TVC3) Data: 01/07/2019
Nota Final=Nota 1+Nota 2+Nota 3
3.
Se a Nota Final≥60 e a presenca for ≥ 75% entao o aluno esta aprovado.
A presenca e obrigatoria! Presenca mınima: 75%
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Criterio de avaliacao
1 Nota 1: Nota 1: Teste de verificacao de conceitos (TVC1) Data: 15/04/2019.
2 Nota 2: Nota 2: Teste de verificacao de conceitos (TVC2) Data: 27/05/2019.
3 Nota 3: Nota 3: Teste de validacao de conceitos (TVC3) Data: 01/07/2019
Nota Final=Nota 1+Nota 2+Nota 3
3.
Se a Nota Final≥60 e a presenca for ≥ 75% entao o aluno esta aprovado.
A presenca e obrigatoria! Presenca mınima: 75%
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Criterio de avaliacao
1 Nota 1: Nota 1: Teste de verificacao de conceitos (TVC1) Data: 15/04/2019.
2 Nota 2: Nota 2: Teste de verificacao de conceitos (TVC2) Data: 27/05/2019.
3 Nota 3: Nota 3: Teste de validacao de conceitos (TVC3) Data: 01/07/2019
Nota Final=Nota 1+Nota 2+Nota 3
3.
Se a Nota Final≥60 e a presenca for ≥ 75% entao o aluno esta aprovado.
A presenca e obrigatoria! Presenca mınima: 75%
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Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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11/03 13/03 18/03 20/03 25/03 27/0301/04 03/04 08/04 10/04 15/04 17/0422/04 24/04 29/04 06/05 08/05 13/0515/05 20/05 22/05 27/05 29/05 03/0605/06 10/06 12/06 17/06 19/06 24/0626/06 01/07 03/07 08/07
TVC1TVC2TVC3
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Sistema Eletrico de potencia - SEP
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
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Figura 1: Tıpico sistema eletrico de potencia.
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Figura 1: Tıpico sistema eletrico de potencia.
Particularidades do Sistema Eletrico Brasileiro
Corrente alternada senoidal.
Frequencia de 60 Hz.
Trifasico
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Sistema Eletrico de potencia - SEP
Figura 1: Tıpico sistema eletrico de potencia.
Particularidades do Sistema Eletrico Brasileiro
Corrente alternada senoidal.
Frequencia de 60 Hz.
Trifasico
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Sistema Eletrico de potencia - SEP
Figura 1: Tıpico sistema eletrico de potencia.
Particularidades do Sistema Eletrico Brasileiro
Corrente alternada senoidal.
Frequencia de 60 Hz.
Trifasico
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Sistema Eletrico de potencia - SEP
Figura 1: Tıpico sistema eletrico de potencia.
Particularidades do Sistema Eletrico Brasileiro
Corrente alternada senoidal.
Frequencia de 60 Hz.
Trifasico
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Revisao dealgunsconceitos
Sistema Eletrico de potencia - SEP
Dados estatısticos da transmissao
Figura 2:http://www.aneel.gov.br/pt/fiscalizacao-da-transmissao-conteudos/-/asset_publisher/
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Revisao dealgunsconceitos
Sistema Eletrico de potencia - SEP
Mapa dinamico do Sistema Interligado Nacional (SIN)
Figura 3: http://ons.org.br/pt/paginas/sobre-o-sin/mapas
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Atendimento
Avaliacao
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Apresentacao da Disciplina
1 Apresentacao da Disciplina
2 Descricao da DisciplinaSobre a DisciplinaEmenta da Disciplina
3 Programa da Disciplina
4 Bibliografia Basica
5 Atendimento
6 Criterio de avaliacao
7 Calendario de Aulas
8 Sistema Eletrico de potencia - SEP
9 Revisao de alguns conceitos
Prof. Alexandre H. Anzai (UFJF) ENE095 11 de marco de 2019 21 / 26
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Bibliografia
Atendimento
Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Revisao p.u. e porcentagem
Revisao de p.u. e porcentagem
Valores em p.u.:
valorpu =valorrealvalorbase
Valores em %:
valorpu =valorrealvalorbase
·100%
Valores de base:
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Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Revisao p.u. e porcentagem
Revisao de p.u. e porcentagem
Valores em p.u.:
valorpu =valorrealvalorbase
Valores em %:
valorpu =valorrealvalorbase
·100%
Valores de base:
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SEP
Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Revisao p.u. e porcentagem
Revisao de p.u. e porcentagem
Valores em p.u.:
valorpu =valorrealvalorbase
Valores em %:
valorpu =valorrealvalorbase
·100%
Valores de base:
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Avaliacao
Calendario
SEP
Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Revisao p.u. e porcentagem
Revisao de p.u. e porcentagem
Valores em p.u.:
valorpu =valorrealvalorbase
Valores em %:
valorpu =valorrealvalorbase
·100%
Valores de base:Os valores de base sao numeros reais que sao iguais as magnitudes dasquantidades complexas que eles representam, assim, por exemplo
Sb = |S| =√
P 2 +Q2. Em geral as bases de potencia e de tensao sao escolhidase as bases de corrente e de impedancia sao calculadas a partir delas.
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Revisao p.u. e porcentagem
Revisao de p.u. e porcentagem
Valores em p.u.:
valorpu =valorrealvalorbase
Valores em %:
valorpu =valorrealvalorbase
·100%
Valores de base:Os valores de base sao numeros reais que sao iguais as magnitudes dasquantidades complexas que eles representam, assim, por exemplo
Sb = |S| =√
P 2 +Q2. Em geral as bases de potencia e de tensao sao escolhidase as bases de corrente e de impedancia sao calculadas a partir delas.
Sb , Vb ⇒ Ib ,Sb
Vbe Zb ,
V 2
b
Sb
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
p.u. no trifasico
Caso a base de potencia escolhida seja igual a potencia aparente por fase Sbase1φ e a
tensao de fase for a base V basef :
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Revisao de alguns conceitos
p.u. no trifasico
Caso a base de potencia escolhida seja igual a potencia aparente por fase Sbase1φ e a
tensao de fase for a base V basef :
entao a potencia aparente trifasica de base sera Sbase3φ = 3Sbase
1φ e a tensao de linha
de base (sistema em Y) sera V baseL =
p3V base
f . Consequentemente a corrente eimpedancia de base podem ser obtidos como:
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
p.u. no trifasico
Caso a base de potencia escolhida seja igual a potencia aparente por fase Sbase1φ e a
tensao de fase for a base V basef :
entao a potencia aparente trifasica de base sera Sbase3φ = 3Sbase
1φ e a tensao de linha
de base (sistema em Y) sera V baseL =
p3V base
f . Consequentemente a corrente eimpedancia de base podem ser obtidos como:
Ibase =Sbase
1φ
V basef
=Sbase
3φ
3
p3
V baseL
=Sbase
3φp
3V baseL
Zbase =(V base
f)2
Sbase1φ
=(
V baseLp
3
)23
Sbase3φ
=(V base
L )2
Sbase3φ
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Area 1 Area 2Sb
Vb V ′b =?
Zb =?
N1 N2
Z ′b =?
S′b =?
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Area 1 Area 2Sb
Vb V ′b =?
Zb =?
N1 N2
Z ′b =?
Sb
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Revisao dealgunsconceitos
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Area 1 Area 2Sb
Vb V ′b =?N1 N2
Z ′b =?
Sb
Zb =V 2
b
Sb
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Revisao de alguns conceitos
Area 1 Area 2Sb
Vb N1 N2
Z ′b =?
Sb
Zb =V 2
b
Sb
N2
N1
Vb =Vb
a
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Revisao de alguns conceitos
Area 1 Area 2Sb
Vb N1 N2
Sb
Zb =V 2
b
Sb
N2
N1
Vb =Vb
a(
N2
N1
)2
Zb =Zb
a2
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Revisao de alguns conceitos
Area 1 Area 2Sb
Vb N1 N2
Sb
Zb =V 2
b
Sb
N2
N1
Vb =Vb
a(
N2
N1
)2
Zb =Zb
a2
Representacao em p.u. de transformadores
zpu1
=Z1
Zb1
=(
N1
N2
)2
Z2
Sb1
V 2
b1
=(
N1
N2
)2
Z2Sb2
(
N2
N1
)21
V 2
b2
= Z2
Sb2
V 2
b2
=Z2
Zb2
= zpu2
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Mudanca de base
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Mudanca de base
Z1 = zantigapu Zbase antiga = znovapu Zbase nova
zantigapu
(Vbase antiga2
Sbase antiga
)
= znovapu
(
Vbase nova2
Sbase nova
)
znovapu =(
Sbase nova
Vbase nova2
)
zantigapu
(Vbase antiga2
Sbase antiga
)
znovapu =(Vbase antiga2
Vbase nova2
)(
Sbase nova
Sbase antiga
)
zantigapu
znovapu =(
Vbase antiga
Vbase nova
)2 (
Sbase nova
Sbase antiga
)
zantigapu
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Revisao dealgunsconceitos
Revisao de alguns conceitos
Vantagens do sistema p.u.
A impedancia em valor p.u. de qualquer transformador e a mesma do lado de baixa e de alta;
A impedancia em valor p.u. de um transformador trifasico (ou banco de transformadoresmonofasicos) independe do tipo de conexao;
Utilizando valores em p.u. ou %, as mudancas das magnitudes de tensao e corrente provocadaspelos transformadores nao afetam o resultado em p.u.;
Fabricantes especificam a impedancia dos equipamentos em p.u. ou % considerando como valoresbase os seus dados nominais (potencia em kVA ou MVA e tensao em kV);
Os valores das impedancias em p.u. de equipamentos de capacidades diferentes variam dentro deuma faixa estreita de valores, enquanto seus valores em ohms podem possuir uma variacao bastanteampla. Portanto, quando nao se conhece os valores reais de um determinado equipamento, epossıvel estimar um valor aproximado para o mesmo;
Menor possibilidade de confusao potencias trifasicas com potencias monofasicas ou tensoes de linhae de fase;
O metodo p.u. ou % e usado para simulacao dos comportamentos em regime permanente etransitorio do sistema em computadores.
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