09 - Banco de Questões Oficiais e Simulado AV - Sistemas de Proteção e Medição

📝 Banco de Questões de Fixação e Simulado AV — Sistemas de Proteção e Medição

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Visão Geral do Banco de Avaliação (Simulado Oficial AV)

Este caderno consolida, audita e resolve com rigor técnico, normativo (ABNT/IEC/IEEE C37.2) e conceitual as 10 Questões de Fixação do Simulado / Avaliação (AV) da disciplina de Sistemas de Proteção e Medição, integrando questões clássicas de bancas (Petrobras, IBFC, IBADE, FUNRIO, FGV, Celesc e COVEST) aos módulos teóricos do cofre:

1. Filosofia da Proteção e Coordenação: Definição formal de seletividade, proteção primária vs. retaguarda, seletividade cronométrica vs. lógica e coordenação por tempo inverso em redes radiais.
2. Transformadores para Instrumentos (TC e TP): Ligações série/paralelo, classes de exatidão ($0,1\%$ para calibração em laboratório), comportamento sob saturação plena (harmônicas e queda do valor eficaz) e fator de sobrecorrente ($FS$).
3. Proteção de Linhas de Transmissão e Distribuição: Relés de distância (ANSI 21: impedância, admitância/Mho, reatância e impedância modificado), limites da proteção de sobrecorrente em LTs e proteção contra sobretensões em transformadores de poste por para-raios.
4. Proteção de Equipamentos Rotativos e Estáticos: Proteção diferencial em geradores síncronos (87G/87T), diferencial em transformadores (87T) e proteção de motores de baixa tensão (relé térmico + fusível retardado abaixo da curva térmica).

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📌 Sumário

1. 📌 Tabela de Consulta Rápida dos Gabaritos Oficiais
2. 📚 Resoluções Técnicas Detalhadas Passo a Passo
   • Questão 01 — Falhas e Proteção Diferencial em Geradores Síncronos
   • Questão 02 — Proteção contra Sobretensões em Transformadores de Distribuição (Petrobras/2017)
   • Questão 03 — Proteção Digital, Linhas de Transmissão, Diferencial e TIs (IBFC/2020 - Adaptada)
   • Questão 04 — Critério de Seletividade na Filosofia da Proteção (IBADE/2020 - Adaptada)
   • Questão 05 — Transformadores de Instrumento e Classe de Exatidão de TPs
   • Questão 06 — Classificação dos Relés de Distância (Função ANSI 21)
   • Questão 07 — Proteção de Motores de Baixa Tensão (FUNRIO/2017)
   • Questão 08 — Proteção de Retaguarda, Tempos de Chaveamento e Extinção do Curto (FGV/2009 - Adaptada)
   • Questão 09 — Transformadores de Corrente e Potencial: Exatidão, Saturação e Fator de Sobrecorrente (Celesc/2011 - Adaptada)
   • Questão 10 — Seletividade Lógica, Cronométrica e Tempo Inverso em Redes Radiais (COVEST/2019 - Adaptada)
3. 🔗 Relação com os Simuladores Interativos do Cofre

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📌 Tabela de Consulta Rápida dos Gabaritos Oficiais

Questão	Banca / Origem	Tópico Avaliado	Conceito / Norma Chave	Resolução Analítica Passo a Passo	Aula Correlata
01	Banco AV	Proteção de Geradores Síncronos	Diferencial nos enrolamentos de armadura (87G/87T)	E	Aula 08
02	Petrobras/2017	Transformador em Poste ($13,8\text{ kV}$)	Proteção contra sobretensões via para-raios	C	Aula 01
03	IBFC/2020 (Adapt.)	Proteção Digital, LTs e Trafos	Sobrecorrente insuficiente em LTs; 87T em trafos; TCs/TPs	C (apenas II e III)	Aula 05 / Aula 06
04	IBADE/2020 (Adapt.)	Filosofia da Proteção	Definição formal de seletividade vs. confiabilidade	C	Aula 01
05	Banco AV	Transformadores de Instrumento	TP para calibração com classe de exatidão de $0,1\%$	C	Aula 06
06	Banco AV	Relés de Distância (ANSI 21)	Admitância (Mho), reatância, impedância e modificado (F-V-V-V-V)	A	Aula 07
07	FUNRIO/2017	Proteção de Motores BT	Relé térmico + fusível retardado; respeito à curva térmica	E (I e III)	Aula 08
08	FGV/2009 (Adapt.)	Proteção de Retaguarda	Retaguarda atua na falha da proteção primária	A (apenas I)	Aula 05
09	Celesc/2011 (Adapt.)	TCs e TPs em Alta Tensão	Réplica primária, burden, saturação com harmônicas e $FS$	D (2, 3, 4 e 5)	Aula 06
10	COVEST/2019 (Adapt.)	Seletividade Lógica e Cronométrica	Seletividade lógica reduz tempo; montante é mais lento	B ou D (V - F - F)*	Aula 05

*Nota na Q10: As alternativas B e D aparecem digitadas de forma idêntica (V - F - F) no enunciado original da plataforma.

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📚 Resoluções Técnicas Detalhadas Passo a Passo

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Questão 01 — Falhas e Proteção Diferencial em Geradores Síncronos

Enunciado Oficial

Os geradores síncronos são os equipamentos que necessariamente alimentam os curtos circuitos no sistema elétrico. Além disso, falhas internas a esse equipamento podem não apenas comprometer o fornecimento de energia como danificar suas partes internas. A respeito das falhas e da proteção de geradores síncronos é correto afirmar que:

• A) As falhas em geradores ocorrem, especificamente, nos terminais da máquina.
• B) A proteção contra sobrecargas do gerador protege o equipamento contra falhas entre fases.
• C) A função ANSI 27 diz respeito à proteção de frequência no gerador.
• D) Como o gerador síncrono só opera em velocidade síncrona, a proteção contra perda de sincronismo é aplicada apenas a motores síncronos.
• E) A proteção diferencial aplicada a um gerador síncrono protege-o contra curtos-circuitos, seja entre os seus enrolamentos de armadura de uma mesma fase, seja de fases distintas. (Correta)

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa E}}$

📐 Análise Técnica e Refutação das Alternativas:

1. Por que a Alternativa E está correta:

   • A proteção diferencial de geradores síncronos (ANSI 87G longitudinal e 87T transversal/divisão de fase) supervisiona as correntes nas extremidades dos enrolamentos de armadura (estator).
   • Ela detecta com alta sensibilidade e atuação instantânea curtos-circuitos internos nos enrolamentos do estator: tanto entre fases distintas (curtos trifásicos e bifásicos), quanto fase-terra (com neutro aterrado) e, em máquinas com enrolamentos paralelos por fase, entre enrolamentos de armadura de uma mesma fase.

2. Refutação das Demais Alternativas:

   • A (Falsa): Falhas em geradores síncronos não se restringem aos terminais; ocorrem com grande criticidade no interior da máquina (enrolamentos de armadura, espiras do estator, circuito de campo/rotor, ferro do núcleo e mancais).
   • B (Falsa): A proteção contra sobrecarga (ANSI 49 / imagem térmica) protege contra sobreaquecimento por excesso de corrente prolongado, e não contra curtos-circuitos entre fases (que exigem atuação instantânea ou rápida por 87G e 51V).
   • C (Falsa): Na tabela padrão ANSI/IEEE C37.2, a função 27 corresponde à proteção de subtensão (Undervoltage). A proteção de sub/sobrefrequência é identificada pelo código 81 (81U / 81O).
   • D (Falsa): A proteção contra perda de sincronismo (ANSI 78 — Out-of-Step) é fundamental e amplamente aplicada a geradores síncronos, justamente para desligar a máquina caso uma perturbação severa na rede faça o rotor perder o acoplamento magnético síncrono com o sistema.

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Questão 02 — Proteção contra Sobretensões em Transformadores de Distribuição (Petrobras/2017)

Enunciado Oficial (Petrobras/2017)

O transformador de distribuição é comumente encontrado em subestações unitárias em postes, sendo alimentado por redes aéreas de $13,8\text{ kV}$. O componente utilizado na proteção desses transformadores contra sobretensões na rede elétrica é o(a):

• A) fusível.
• B) religador.
• C) para-raio. (Correta)
• D) relé diferencial.
• E) chave-faca.

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa C: para-raio}}$

📐 Análise Técnica e Refutação das Alternativas:

1. Princípio de Proteção por Para-Raios em Média Tensão ($13,8\text{ kV}$):

   • Transformadores de distribuição instalados em postes ficam diretamente expostos a sobretensões transitórias originadas por descargas atmosféricas (diretas ou induzidas na rede aérea) e surtos de manobra (switching).
   • O para-raios de distribuição (atualmente com varistores de óxido de zinco — ZnO sem centelhadores) é ligado em derivação entre cada fase e o terra, o mais próximo possível das buchas primárias do transformador, grampeando a sobretensão abaixo do Nível Básico de Isolamento (NBI) da máquina e drenando a corrente de surto para a malha/haste de aterramento.

2. Refutação das Demais Alternativas:

   • A (Falsa): A chave fusível atua contra sobrecorrentes (curtos-circuitos e sobrecargas prolongadas), não protegendo contra surtos de tensão.
   • B (Falsa): O religador automático protege o alimentador contra sobrecorrentes, realizando ciclos de religamento para eliminar faltas transitórias.
   • D (Falsa): O relé diferencial (ANSI 87T) compara correntes de entrada e saída para faltas internas em transformadores de médio/grande porte em subestações, não sendo empregado contra sobretensões em transformadores de poste.
   • E (Falsa): A chave-faca é um dispositivo mecânico de seccionamento/manobra (geralmente sem carga), sem função de proteção contra surtos de tensão.

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Questão 03 — Proteção Digital, Linhas de Transmissão, Diferencial e TIs (IBFC/2020 - Adaptada)

Enunciado Oficial (IBFC/2020 - Adaptada)

Ao longo dos anos os dispositivos de proteção evoluíram até que chegasse ao nível da proteção digital. A respeito da proteção digital, analise as seguintes afirmações:

I. O emprego de um relé de sobrecorrente é suficiente para garantir a operação adequada da proteção de qualquer linha de transmissão, embora outros tipos de proteção sejam instalados como retaguarda.
II. O emprego da proteção diferencial é usualmente indicado para proteção de transformadores.
III. Os transformadores de corrente e de potencial são empregados nos sistemas de proteção de sistemas elétricos de potência para redução da magnitude das correntes e tensões, respectivamente.

Está correto o que se afirma em:

• A) apenas I
• B) apenas II
• C) apenas II e III (Correta)
• D) apenas III
• E) apenas I e II

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa C: apenas II e III}}$

📐 Análise Técnica Afirmativa por Afirmativa:

• Afirmativa I — FALSA: Em linhas de transmissão (especialmente em alta e extra-alta tensão ou sistemas em anel/malhados com múltiplas fontes), o relé de sobrecorrente não é suficiente como proteção principal devido à variação do nível de curto-circuito com a topologia da rede, dificuldade de seletividade instantânea e limites de alcance. A proteção principal típica de LTs utiliza relés de distância (ANSI 21) e/ou proteção diferencial de linha (ANSI 87L) com teleproteção (ANSI 85), ficando os relés de sobrecorrente (50/51 ou 67) usualmente como retaguarda.
• Afirmativa II — VERDADEIRA: A proteção diferencial percentual (ANSI 87T) é o esquema principal mais indicado para transformadores de potência, pois garante atuação instantânea e alta sensibilidade apenas para faltas internas na zona delimitada pelos TCs.
• Afirmativa III — VERDADEIRA: Os Transformadores de Corrente (TCs) reduzem correntes elevadas do primário para valores padronizados ($5\text{ A}$ ou $1\text{ A}$), e os Transformadores de Potencial (TPs) reduzem tensões elevadas para patamares padronizados ($115\text{ V}$ ou $115/\sqrt{3}\text{ V}$), garantindo simultaneamente isolação galvânica e segurança para os relés e operadores.

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Questão 04 — Critério de Seletividade na Filosofia da Proteção (IBADE/2020 - Adaptada)

Enunciado Oficial (IBADE/2020 - Adaptada)

Dentre os principais critérios da filosofia da proteção encontra-se a característica de seletividade. Entende-se por seletividade de um sistema de proteção de um sistema elétrico de potência como sendo:

• A) a probabilidade, sob dadas circunstâncias, de um componente, um equipamento ou um sistema satisfazer a função prevista
• B) a capacidade da proteção responder às anormalidades nas condições de operação, e aos curtos-circuitos para os quais foi projetada
• C) a propriedade da proteção em reconhecer e escolher as condições para as quais uma imediata operação é requeria [requerida], e aquelas para as quais nenhuma operação ou um retardo de atuação é exigido (Correta)
• D) a velocidade ou rapidez de ação, na ocorrência de um curto-circuito
• E) o tempo que um equipamento fica inativo

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa C}}$

Atenção à Imagem da Plataforma!

Na captura de tela enviada da plataforma, a opção A aparece destacada/selecionada, porém a definição da letra A refere-se à confiabilidade, e não à seletividade.

📐 Mapeamento dos Critérios da Filosofia de Proteção:

Alternativa	Conceito Definido	Correspondência
A	Probabilidade de um sistema/componente desempenhar a função prevista sob dadas condições	Confiabilidade (Incorreta para a questão)
B	Capacidade de responder às anormalidades e curtos-circuitos previstos em projeto	Sensibilidade (Incorreta para a questão)
C	Propriedade de discriminar entre faltas na própria zona (operação imediata) e condições normais ou faltas externas (nenhuma operação ou retardo coordenado), desligando apenas a menor porção afetada	Seletividade (CORRETA)
D	Velocidade ou rapidez de atuação frente a um curto-circuito	Rapidez / Velocidade (Incorreta)
E	Tempo de inatividade do equipamento	Tempo de indisponibilidade (Incorreta)

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Questão 05 — Transformadores de Instrumento e Classe de Exatidão de TPs

Enunciado Oficial

Os transformadores de instrumento são dispositivos transformadores utilizados para permitir a leitura de grandezas do sistema elétrico por equipamentos como os relés, garantindo isolação elétrica e segurança de operação. A respeito dos transformadores de instrumento é correto afirmar que:

• A) O transformador de corrente (TC) deve ser conectado em paralelo com o circuito
• B) O transformador de potencial (TP) deve ser conectado em série com o circuito
• C) Transformadores de potencial para aplicações de calibração devem possuir uma classe de exatidão de $0,1\%$. (Correta)
• D) Os transformadores de potencial podem ser classificados como resistivos e reativos
• E) A corrente nominal secundária de um TC é definida pelo fabricante e pode assumir qualquer valor

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa C}}$

📐 Análise Técnica e Referência Normativa:

1. Classes de Exatidão de TPs de Medição (ABNT NBR 6855 / Apostila 03):

   • $0,1\%$: Padrões de referência e calibração / aferição de equipamentos em laboratório.
   • $0,3\%$: Medição de energia para faturamento e laboratório industrial.
   • $0,6\%$: Medição operacional em painéis de controle e instrumentos indicadores.
   • $1,2\%$: Medição geral e alimentação de instrumentos de menor exigência / relés.

2. Refutação das Demais Alternativas:

   • A (Falsa): O TC deve ser conectado em série com o condutor de fase do circuito.
   • B (Falsa): O TP deve ser conectado em paralelo (derivação entre fase e terra ou entre fases).
   • D (Falsa): Construtivamente, TPs de alta/média tensão classificam-se como indutivos (TPI) e capacitivos (TPC), além de modelos ópticos/eletrônicos — nunca em “resistivos e reativos”.
   • E (Falsa): A corrente nominal secundária de um TC é padronizada por norma (tipicamente $5\text{ A}$ ou $1\text{ A}$), não sendo arbitrária.

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Questão 06 — Classificação dos Relés de Distância (Função ANSI 21)

Enunciado Oficial

Os relés de distância são amplamente utilizados na proteção de linhas de transmissão, uma vez que sua principal característica é se sensibilizar com a relação entre tensão e corrente, não apenas a corrente. Dentre os tipos de relés abaixo, marque V para verdadeiro e F para falso, para as opções que se configuram como relé de distância.

( ) Diferencial.
( ) De admitância.
( ) De reatância.
( ) De impedância.
( ) De impedância modificado.

A sequência correta de cima para baixo é:

• A) F - V - V - V - V. (Correta)
• B) V - F - V - V - V.
• C) V - V - F - V - V
• D) V - V - V - F - V
• E) V - V - V - V - F

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa A: F - V - V - V - V}}$

📐 Classificação das Características no Plano Complexo $R\text{-}X$:

• (F) Diferencial (ANSI 87): Não é relé de distância. Compara fasorialmente as correntes que entram e saem de uma zona protegida (${\dot{I}}_{\text{op}}=|{\dot{I}}_1+{\dot{I}}_2|$), sem medir distância elétrica pela razão $V/I$.
• (V) De admitância / Mho (ANSI 21): Relé de distância cuja característica no plano $R\text{-}X$ é um círculo que passa pela origem $(0,0)$, sendo intrinsecamente direcional.
• (V) De reatância (ANSI 21): Relé de distância cuja característica é uma reta horizontal ($X=X_{\text{ajuste}}$), insensível à resistência de arco puramente resistiva.
• (V) De impedância (ANSI 21): Relé de distância básico cuja característica é um círculo centrado na origem ($|Z|<Z_{\text{ajuste}}$), não direcional por si só.
• (V) De impedância modificado / Mho deslocado (Offset Mho, ANSI 21): Relé de distância cujo círculo possui centro deslocado no plano $R\text{-}X$, frequentemente empregado como elemento de partida ou proteção de retaguarda (Zona 3) de barramentos e transformadores adjacentes.

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Questão 07 — Proteção de Motores de Baixa Tensão (FUNRIO/2017)

Enunciado Oficial (FUNRIO/2017)

Sobre a proteção de motores de baixa tensão, analise as afirmativas a seguir:

(I) Os motores de baixa tensão são normalmente protegidos por relé térmico e fusível retardado.
(II) Os dispositivos de proteção instantâneos atuam sobre as correntes assimétricas de partida.
(III) Os dispositivos de proteção devem proteger a curva térmica do motor.

Assinale:

• A) se somente a afirmativa (I) estiver correta.
• B) se somente a afirmativa (II) estiver correta.
• C) se somente a afirmativa (III) estiver correta.
• D) se somente as afirmativas (I) e (II) estiverem corretas.
• E) se somente as afirmativas (I) e (III) estiverem corretas. (Correta)

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa E: se somente as afirmativas (I) e (III) estiverem corretas.}}$

📐 Análise Técnica Afirmativa por Afirmativa:

• (I) VERDADEIRA: Em partidas convencionais de motores de baixa tensão (como partida direta e estrela-triângulo), a coordenação clássica combina relé térmico de sobrecarga (proteção contra sobrecarga contínua e rotor bloqueado) e fusíveis retardados (tipo aM ou gG dimensionados para suportar a corrente de partida sem fundir, atuando somente contra curtos-circuitos).
• (II) FALSA: Os disparadores instantâneos (magnéticos / ANSI 50) não devem atuar sobre as correntes assimétricas de partida! Seu limiar de atuação é ajustado propositalmente acima do pico da corrente assimétrica de partida (tipicamente $12\text{ a }15\times I_n$) para permitir o arranque normal do motor sem desarme intempestivo, atuando apenas frente a curtos-circuitos.
• (III) VERDADEIRA: A regra fundamental de coordenação na proteção de motores exige que as curvas tempo $\times$ corrente dos dispositivos de proteção situem-se abaixo da curva de suportabilidade térmica do motor (tanto em regime de sobrecarga quanto de rotor bloqueado), preservando a isolação dos enrolamentos.

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Questão 08 — Proteção de Retaguarda, Tempos de Chaveamento e Extinção do Curto (FGV/2009 - Adaptada)

Enunciado Oficial (FGV/2009 - Adaptada)

A proteção desempenha um papel importante quanto à confiabilidade de um sistema elétrico. Com relação à proteção, considere as afirmativas a seguir:

I. A proteção de retaguarda é instalada para salvar o sistema no caso de falta da proteção primária.
II. Na ocorrência de um curto-circuito, quando os tempos de chaveamento são levemente superiores aos tempos de extinção do curto pela proteção primária, pode-se afirmar que existe falta de sincronismo.
III. Na ocorrência de um curto-circuito, os tempos de chaveamento não dependem do tempo de extinção do curto.

Está correto o que se afirma em:

• A) apenas I (Correta)
• B) apenas III
• C) apenas I e II
• D) apenas II e III
• E) apenas II

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa A: apenas I}}$

📐 Análise Técnica Afirmativa por Afirmativa:

• Afirmativa I — VERDADEIRA: A proteção de retaguarda (backup, local ou remota) tem justamente a função de atuar caso ocorra ausência ou falha de operação da proteção primária (seja por defeito no relé, TC, bateria de comando ou mecanismo do disjuntor), isolando a falta e salvando os ativos e a integridade do SEP.
• Afirmativa II — FALSA: Na estabilidade transitória do SEP, a perda de sincronismo ocorre quando o tempo de eliminação/extinção da falta supera o tempo crítico de chaveamento ($t_{\text{extinc¸a˜o}}>t_{\text{crıˊtico}}$), e não o inverso; se o limite crítico de chaveamento é superior ao tempo de extinção pela proteção primária, o sistema permanece em sincronismo. Ademais, sob a ótica de coordenação de retaguarda, um tempo de atuação de retaguarda apenas levemente superior ao tempo de extinção pela proteção primária gera risco de perda de seletividade (por margem cronométrica $\Delta t$ insuficiente), não configurando “falta de sincronismo” entre geradores.
• Afirmativa III — FALSA: Os tempos de chaveamento na proteção do SEP dependem diretamente do tempo de extinção do curto: na coordenação cronométrica de retaguarda, o tempo de atuação a montante deve aguardar o tempo de extinção do defeito pela proteção primária acrescido da margem $\Delta t$; no religamento automático (ANSI 79), o tempo morto depende da extinção e desionização do arco; e o próprio tempo total de extinção do curto é determinado pelo tempo de abertura/chaveamento do disjuntor.

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Questão 09 — Transformadores de Corrente e Potencial: Exatidão, Saturação e Fator de Sobrecorrente (Celesc/2011 - Adaptada)

Enunciado Oficial (Celesc/2011 - Adaptada)

Os transformadores de corrente (TC) e transformadores de potencial (TP) desempenham um papel fundamental na proteção de sistemas elétricos de alta tensão. Eles são dispositivos projetados para fornecer medições precisas e seguras das correntes e tensões presentes em um sistema elétrico. Analise as afirmativas abaixo sobre os transformadores TC e TP utilizados em proteção de sistemas elétricos de alta tensão.

1. O TC de proteção, devido à exigência de suportar curtos-circuitos de valor elevado, é também adequado para atender aos equipamentos de medições de faturamento.
2. Os TCs e TPs devem reproduzir em seus secundários as correntes e tensões que sejam uma réplica das mesmas grandezas do primário.
3. A classe de exatidão do TC está relacionada com o carregamento conectado no seu secundário.
4. Quando um TC está operando plenamente saturado, a corrente elétrica que sai em seu secundário está altamente contaminada por harmônicas e seu valor eficaz é muito baixo.
5. O fator de sobrecorrente de um TC está relacionado com a máxima corrente que pode passar em seu primário para que o grau de saturação do núcleo magnético ainda seja adequado para reproduzir corrente no secundário dentro de sua classe de exatidão especificada.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.

• A) Apenas 2 e 4
• B) Apenas 2 e 5
• C) Apenas 1, 3 e 4
• D) Apenas 2, 3, 4 e 5 (Correta)
• E) 1, 2, 3, 4 e 5

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Alternativa D: Apenas 2, 3, 4 e 5}}$

📐 Análise Técnica Afirmativa por Afirmativa:

• Afirmativa 1 — FALSA: O TC de proteção e o TC de medição para faturamento possuem projetos magnéticos opostos:
  • TC de Medição (Faturamento): Requer altíssima exatidão ($0,3\%$ ou $0,6\%$) próximo à corrente nominal, mas possui Fator de Segurança ($FS\le 5$) baixo para saturar rapidamente durante curtos-circuitos e proteger os medidores.
  • TC de Proteção: Não precisa de exatidão de $0,3\%$ em carga nominal (classes $5\%$ ou $10\%$, ex.: 10B200 / 5P20), mas exige núcleo robusto de aço-silício para não saturar até cerca de $20\times I_n$ ($FS=20$). Portanto, não é adequado ao faturamento.
• Afirmativa 2 — VERDADEIRA: É o princípio básico de fidelidade dos transformadores de instrumentos: fornecer no secundário uma réplica proporcional (em amplitude e ângulo de fase) das grandezas primárias.
• Afirmativa 3 — VERDADEIRA: A classe de exatidão de todo TC é vinculada à carga nominal (burden) máxima conectada ao secundário (impedância dos cabos + bobinas dos relés/medidores). Se o burden real exceder a carga nominal da classe (ex.: ultrapassar $Z_b$ de uma classe C50 / 10B200), a tensão secundária exigida sobe e o TC satura precocemente, perdendo sua exatidão.
• Afirmativa 4 — VERDADEIRA: Sob saturação plena do núcleo ferromagnético, a variação de fluxo $d\Phi /dt$ cai praticamente a zero na maior parte de cada semiciclo, achatando e ceifando a onda secundária (aparecem apenas pulsos estreitos na passagem pelo zero). Como consequência direta, o sinal secundário torna-se altamente rico em harmônicas e seu valor eficaz (RMS) cai drasticamente, podendo causar falha de operação nos relés.
• Afirmativa 5 — VERDADEIRA: O fator de sobrecorrente (ou Fator Limite de Exatidão, padronizado tipicamente em $FS=20$ no Brasil para TCs de proteção) expressa o múltiplo máximo da corrente nominal primária que pode circular com a carga nominal no secundário sem que a saturação do núcleo eleve o erro composto acima do limite da classe de exatidão especificada ($5\%$ ou $10\%$).

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Questão 10 — Seletividade Lógica, Cronométrica e Tempo Inverso em Redes Radiais (COVEST/2019 - Adaptada)

Enunciado Oficial (COVEST/2019 - Adaptada)

Um sistema de proteção deve atender a requisitos que compõem sua filosofia operativa como ser seletivo, rápido e confiável. Com relação às funções e características de um sistema de proteção, analise as proposições e assinale (V) para verdadeira e (F) para falsa.

( ) Seletividade é uma qualidade inerente de um sistema de proteção, associada à coordenação de relés, e tem como objetivo assegurar a máxima continuidade do serviço e garantir que a menor área possível do sistema seja desligada na ocorrência de falhas.
( ) Dentre os requisitos básicos de um sistema de proteção estão velocidade, economia e simplicidade. Logo, a combinação de seletividade cronométrica com a seletividade lógica aumenta os tempos de eliminação de faltas.
( ) A principal vantagem da coordenação de relés de sobrecorrente via seletividade cronométrica por tempo inverso em sistemas de distribuição radiais é que: quanto maior a corrente e mais próximo o relé estiver da subestação, mais rápido ele atuará.

• A) V - V - V
• B) V - F - F (Correta — idêntica à D na plataforma)
• C) F - V - F
• D) V - F - F (Correta — idêntica à B na plataforma)
• E) V - F - V

🎯 Resposta:

$\boxed{\text{Sequeˆncia Correta: V - F - F (Alternativas B e D ideˆnticas na tela)}}$

📐 Análise Técnica Proposição por Proposição:

1. Proposição 1 — VERDADEIRA (V): Define precisamente a seletividade e sua finalidade via coordenação de relés: garantir que apenas o trecho defeituoso (menor área possível) seja isolado, preservando a máxima continuidade do serviço.
2. Proposição 2 — FALSA (F): Embora velocidade, economia e simplicidade componham os requisitos básicos de proteção, a conclusão está invertida: a associação da seletividade lógica (envio de sinal de bloqueio entre IEDs) à seletividade cronométrica reduz drasticamente (e não aumenta) os tempos de eliminação de faltas, permitindo disparo praticamente instantâneo para defeitos nas barras próximas à fonte.
3. Proposição 3 — FALSA (F): Na coordenação cronométrica de sistemas radiais (tanto por tempo definido quanto por tempo inverso), os relés mais próximos da subestação (a montante) devem possuir ajustes temporais maiores (atuam mais lentamente) que os relés a jusante para preservar a seletividade com um intervalo $\Delta t$ mínimo. A característica de tempo inverso garante que, para um mesmo relé, quanto maior a corrente mais rápido ele opera (melhorando a resposta frente a defeitos próximos à fonte em comparação ao tempo definido); contudo, afirmar que “quanto mais próximo o relé estiver da subestação, mais rápido ele atuará” contraria a regra básica da coordenação radial.

Nota sobre a Questão na Plataforma Online

• Duplicidade de opções: Na imagem da questão, as alternativas B e D aparecem digitadas exatamente iguais (V - F - F).
• Possível divergência de gabarito em banca adaptada: Tecnicamente a 3ª proposição é Falsa pelos motivos acima. Caso a adaptação tenha confundido “proximidade do defeito à subestação” (que gera maior $I_{cc}$) com “proximidade do relé à subestação”, a única alternativa com a 3ª como verdadeira seria a E (V - F - V), mas do ponto de vista rigoroso de Engenharia de Proteção a sequência correta é V - F - F.

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🔗 Relação com os Simuladores Interativos do Cofre

Para experimentar visualmente e validar os conceitos avaliados neste simulado:

1. Curvas Inversas e Coordenação de Relés 50/51: [[simulador_protecao_sobrecorrente_ansi51.html]] — Permite ajustar pickup, dial de tempo ($TMS/TD$) e visualizar o degrau cronométrico $\Delta t$ entre relés a montante e a jusante.
2. Saturação de Transformadores de Corrente (TCs): [[simulador_saturacao_tc_ansi.html]] — Demonstra o comportamento da forma de onda secundária ceifada por saturação, geração de harmônicas e impacto do burden ($Z_b$).
3. Relé de Distância (ANSI 21) no Plano $R\text{-}X$: [[simulador_rele_distancia_ansi21_mho_malha_terra_ieee80.html]] — Ilustra graficamente as características Mho (admitância) e quadrilátera e a atuação das Zonas 1, 2 e 3.
4. Faltas e Componentes Simétricas no SEP: [[simulador_sep_curto_circuito_componentes_simetricas.html]] — Permite simular curtos-circuitos simétricos e assimétricos que alimentam os relés de proteção.