UNIVERSIDADE DO VALE DO TAQUARI
DISCIPLINA: SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA 2
PROFESSOR: Yuri Solis Stypulkowski
ANO: 2025
SEMESTRE: A
ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
1)
Objetivo
Desenvolver os cálculos das correntes de curto-circuito para um sistema elétrico.
Posteriormente na Atividade N8, este sistema será simulado no software Anafas.
Realizar as simulações da Atividade N7, no software ANAFAS.
2)
Informações gerais
 Atividade individual.
 Postar o exercício no Google Classroom.
 Utilizar formato de artigo, com o arquivo de texto (word), anexando os arquivos do
Anafas (.ANA e .LST).
3)
Roteiro
Tabela 1 – Roteiro para as simulações da Atividade N7
Etapa
Descrição
Atividade
Representação Representar as redes de sequência por componentes simétrica,
para o sistema elétrico informado
N7
Cálculo
Transformar os valores informados no enunciado, para os
elementos do sistema elétrico, de ohms para pu.
N7
Cálculo
Realizar a mudança de base para os dados do gerador e do
transformador, uniformizando em 100 MVA.
N7
Cálculo
Calcular os parâmetros de sequência positiva, negativa e zero para
a rede.
N7
Unifilar
Representar as redes de sequência positiva, negativa e zero, para
uma rede sem carga (ou à vazio).
N7
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SEMESTRE: A
ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
Tabela 2 – Roteiro para as simulações da Atividade N8
Etapa
Descrição
ANAFAS
Representar a rede no software Anafas.
N8
Edit Cepel
Verificar se a rede representada no Anafas está correta: pode ser
utilizado o software Edit Cepel, ou o bloco de notas
N8
ANAFAS
Obter as correntes de curto-circuito com o software Anafas,
conforme abaixo, e salvar os relatórios.
N8

Curto-circuito monofásico na metade da linha (50%), sem
impedância de falta.

Curto-circuito trifásico na saída do gerador.
Atividade
Cálculo
Calcular as correntes de curto-circuito, e comparar com os
resultados obtidos com o Anafas.
N8
Word, Excel
Gerar uma tabela (em Word ou Excel) comparativa dos valores das
correntes de curto: Anafas x calculado, e calcular o erro entre cada
valor.
N8
de Ajustar o relé de sobrecorrente instantâneo (relé 50), considerando
a máxima corrente de curto (trifásico) e a mínima (monofásico à
terra).
N8
Ajuste
proteção
4)
Variáveis para o trabalho
A obtenção dos valores para as variáveis do sistema elétrico, será conforme o cartão
Univates (ver Figura 1 e Tabela 3)
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Figura 1 – Extração dos dados para simulação através do cartão de identificação da Univates
Tabela 3 – Equações para utilizar os dados do cartão na rotina do Matlab
Número do
cartão
K1 e K2
Parâmetro
Exemplo
XG1 = Reatância X do Gerador 1, em %
K1 = 1, K2 = 2
XG1 = 11%
K3
XT1 = Reatância X do Transformador 1, K3 = 2
em %
XT1 = 2%
Alterado para o valor mínimo de 3%
K4
XLT = Reatância
Transmissão, em %
X
da
Linha
de K4 = 4
XLT = 4%
K5
XT2 = Reatância X do Transformador 2, K5 = 5
em %
XT1 = 5%
K5 e K6
XG2 = Reatância X do Gerador 2, em %
K5 = 5, K6 = 6
XG1 = 56%
Alterado para o valor máximo de
25%
Caso algum número representa reatância de 1% ou 2%, altere para o valor mínimo de reatância
de 3%
Caso algum número representa reatância de 1% ou 2%, altere para o valor máximo de reatância
de 25%
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ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
5)
Transformação de ohms para pu
𝑉
6)
=
𝑉
𝑉
𝑆
=
𝑆
𝑆
𝑍
=
𝑍
𝑍
𝑍
=
𝑉
𝑆
Mudança de base
𝑍
=𝑍
∙
𝑆
𝑆
∙
𝑉
𝑉
Onde:
Z pu nova → Impedância percentual nova, em pu
Z pu velha → Impedância percentual de placa na base velha, ou impedância da placa do
transformador [pu].
S base nova → Potência base do Sistema Elétrico de Potência, no caso 100 MVA.
S base velha → Potência base da placa do equipamento, no caso a própria potência nominal, em
MVA.
V base velha → Tensão base de placa do equipamento, em kV.
V base nova → Tensão base do barramento em que será conectado o equipamento, em kV.
Lembrando que 1 pu é igual a 100%, para transformação entre sistema pu e dados
em porcentagem.
7)
Cálculo das correntes de curto-circuito
Utilizar a tensão em Volts, as impedâncias em ohms para obter a corrente em ampères. As
impedâncias se referem a cada contribuição de corrente, assim devem considerar o trecho de
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ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
rede entre a fonte e a falta. Para as tensões de fase e de linha, podem ser utilizados os valores
nominais da rede pré-falta.
 Para um curto monofásico (fase-terra):
𝐼0 = 𝐼1 = 𝐼2 =
𝑉
𝑍0 + 𝑍1 + 𝑍2
Observação: para uma LT, Z1=Z2
 Para um curto trifásico:
𝐼 =𝐼 =𝐼 =
𝑉
𝑍1
Segue abaixo uma forma alternativa para calcular a corrente de curto-circuito em uma linha,
conhecendo as tensões durante a falta no ponto F (conforme mostra a Figura 2).
𝐼
_
=
𝑉
−𝑉
𝑍
_
=−
𝑉
𝑍
∙
_
𝑍
_
−𝑍
𝑍
_
Figura 2 – Exemplo com as tensões durante a falta
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SEMESTRE: A
ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
Redes de sequência e roteiro de cálculo
 Para um curto monofásico (fase-terra) em 50% da Linha:
𝐼0 = 𝐼1 = 𝐼2 =
𝑉
𝑍0 + 𝑍1 + 𝑍2
1 - Rede de sequência positiva
UUUU
G1
X1
Gerador
20%
UUUU
X1
trafo1
8%
UUUU
UUUU
UUUU
X1
LT
15%
X1
trafo2
8%
X1
Gerador
20%
G2
2 - Rede de sequência negativa
UUUU
X2
Gerador
20%
UUUU
X2
trafo1
8%
UUUU
UUUU
UUUU
X2
LT
15%
X2
trafo2
8%
X2
Gerador
20%
UUUU
Xn
G1
5%
X0
G1
4%
UUUU
X0
trafo1
ΔYg
8%
contribuição de corrente pelo G1:
UUUU
UUUU
UUUU
X0
LT
50%
X0
trafo2
YΔ
8%
X
G2
4%
Xn
G2
5%
UUUU
0 - Rede de sequência zero
UUUU
8)
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ATIVIDADE N7 – CÁLCULO DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
𝐼0 =
𝑉
≅ 0 𝑝𝑢
∞ + (0,2 + 0,08 + 0,075) + (0,2 + 0,08 + 0,075)
contribuição de corrente pelo G2:
𝐼0 =
𝑉
≅ 0 𝑝𝑢
∞ + (0,2 + 0,08 + 0,075) + (0,2 + 0,08 + 0,075)
 Para um curto trifásico na saída do gerador 1:
1 - Rede de sequência positiva
UUUU
G1
UUUU
X1
Gerador
20%
UUUU
UUUU
UUUU
X1
LT
15%
X1
trafo2
8%
X1
Gerador
20%
X1
trafo1
8%
𝐼 =𝐼 =𝐼 =
𝑉
𝑍1
contribuição de corrente pelo G1:
𝐼
=
1 𝑝𝑢
= 5 𝑝𝑢
0,2 𝑝𝑢
contribuição de corrente pelo G2:
𝐼
=
1
= 1,96 𝑝𝑢
0,2 + 0,08 + 0,15 + 0,08
Corrente total para um curto trifásico na barra do G1:
𝐼
+𝐼
= 5 + 1,96 = 6,96 𝑝𝑢
Cálculo da corrente de base para o setor de 20kV:
𝐼
=
𝑆
√3 ∙ 𝑉
=
100 ∙ 10
√3 ∙ 20 ∙ 10
= 2886,75 𝐴
G2
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Cálculo da corrente de base para o setor de 345kV:
𝐼
=
𝑆
√3 ∙ 𝑉
=
100 ∙ 10
√3 ∙ 345 ∙ 10
= 167,3479 𝐴
Conversão para a corrente de curto trifásico:
𝐼
=𝐼
∙𝐼
= 6,96 ∙ 2886,75 = 20091,7893𝐴 ≅ 20,09 𝑘𝐴
 Análise para o ajuste do relé 50
O pick-up costuma ter um ajuste entre 30% da menor corrente de falta (curto-circuito).
monofásico) à 200% (ou 2x) a maior corrente de falta (curto-circuito trifásico).

Para a linha entre 2 e 3:
Curto mínimo: 0 A
Não é viável utilizar o relé 50 para proteção da linha entre 2 e 3

Para a proteção na saída do gerador
Também não é viável, pois o curto mono é de ~18kA e o tri é de 20kA