CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHÓA 3 (2009 - 2012)
NGHỀ: LẮP ĐẶT ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP
MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN
Mã đề đáp án: ĐA KTLĐ&ĐKTCN – LT 02
Hình thức thi: Viết
Thời gian: 120 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi)
1
Nêu ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cosϕ? Các giải pháp bù cosϕ?
Nêu ưu nhược điểm của các thiết bị bù cosϕ và phạm vi sử dụng của chúng?
2đ
Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos
ϕ
Nâng cao hệ số công suất cosϕ có 2 lợi ích cơ bản:
- Lợi ích to lớn về kinh tế cho ngành điện và doanh nghiệp.
- Lợi ích về kỹ thuật: nâng cao chất lượng cung cấp điện .
Làm giảm tổn thất điện áp trên lưới điện
Làm giảm tổn thất công suất trên lưới điện
Làm giảm tổn thất điện năng trên lưới
Làm tăng khả năng truyền tải của đường dây và biến áp
0.25đ
Các biện pháp bù cos
ϕ
Có 2 nhóm biện pháp bù cosϕ
a. Nhóm biện pháp bù cosϕ tự nhiên:
- Thay thế động cơ KĐB làm việc non tải bằng động cơ KĐB có công suất
nhỏ hơn làm việc ở chế độ định mức.
- Thường xuyên bảo dưỡng và nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ.
- Sắp xếp, sử dụng hợp lý các quá trình công nghệ của các thiết bị điện.
- Sử dụng động cơ đồng bộ thay cho động cơ KĐB.
- Thay thế các MBA làm việc non tải bằng các MBA có dung lượng nhỏ hơn
làm việc ở chế độ định mức.
- Sử dụng chấn lưu điện tử hoặc chấn lưu sắt từ hiệu suất cao thay cho chấn
lưu thông thường.
b. Nhóm biện pháp bù cosϕ nhân tạo:
Là giải pháp dùng các thiết bị bù (tụ bù hoặc máy bù). Các thiết bị bù phát ra
Q để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ nhu cầu Q trong xí nghiệp.
0.5đ
Ưu nhược điểm của các thiết bị bù cos
ϕ
và phạm vi sử dụng của chúng?
a. Tụ điện :
1,25đ
Là loại thiết bị điện tĩnh, làm việc với dòng điện vượt trước định áp có thể
sinh ra công suất phản kháng cung cấp cho mạng.
* Ưu điểm:
- Tổn thất công suất bé, không có phần tử quay nên lắp ráp bảo quản dễ dàng.
- Tụ điện được chế tạo thành từng đơn vị công suất nhỏ.
* Nhược điểm:
- Rất nhạy cảm với điện áp đặt lên tụ: Q
C
= 3U
2
.ω.C
- Tụ điện có cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi bị ngắn mạch. Khi
điện áp tăng lên 110%U
đm
thì tụ điện bị chọc thủng.
- Khi đóng tụ điện vào mạng sẽ có dòng điện xung, còn khi ngắt tụ ra khỏi
mạng trên cực của tụ điện vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho ngưới vận
hành.
* Ứng dụng:
Tụ điện được sử dụng rất rộng rãi trong các xí nghiệp có công suất trung bình
và nhỏ. Thông thường nếu dung lượng bù ≤ 5000kVar thì người ta dùng tụ, còn
dụng lượng > 5000kVar thì phải so sánh giữa dùng tụ và máy bù đồng bộ.
b. Máy bù đồng bộ
Là một động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ không tải có khả năng sản xuất ra
công suất phản kháng cho lưới điện.
* Nhược điểm:
- Giá thành cao
- Máy bù có phần tử quay nên lắp ráp, bảo quản, vận hành khó khăn.
* Ứng dụng:
- Được sử dụng ở nơi quan trọng hoặc những nơi tập trung với lượng bù lớn.
c. Đồng cơ không đồng bộ dây quấn được đồng bộ hoá
Khi cho dòng điện một chiều vào rôto, động cơ sẽ làm việc như động cơ đồng
bộ và sinh ra công suất phản kháng.
* Nhược điểm:
Hao tổn công suất khá lớn, khả năng quá tải lớn vì vậy động cơ chỉ làm việc ở
75% công suất định mức.
* Ứng dụng:
Động cơ không đồng bộ dây quấn được đồng bộ hoá rất ít được sử dụng.
Ngoài ra có thể tạo ra công suất phản kháng bằng cách:
- Dùng động cơ đồng bộ làm việc ở chế độ quá kích từ.
- Dùng máy phát làm việc ở chế độ bù.
2
Cho động cơ không đồng bộ 3 pha 6 cực U
đm
= 380V đấu Y, tần số f = 50Hz, P
đm
= 28
kw
n
đm
= 980 vòng/phút, Cos
ϕ
= 0,88, tổn hao đồng và sắt Stato là 2,2 kw, tổn hao cơ là
1,1 kw ( Bỏ qua tổn hao phụ )
Khi tải định mức hãy xác định :
1. Hệ số trượt ,
2. Tổn hao đồng rôto,
2 đ
Hệ số trượt
Ta có : n
1
=
1000
3
50*6060
==
P
f
vòng/phút
S =
02,0
1000
9801000
1
1
=
−
=
−
n
nn
0.5đ
0,5đ
Tổn hao đồng rôto
Ta có : P
cơ
= P
đm
+ P
co
+ P
phu
= 28 +1,1 + 0 = 29,1( Kw )
Mặt khác : P
cơ
= (1-S)P
đt
P
đt
=
7,29
02,01
1,29
1
=
−−
s
P
co
kW
Vậy tổn hao đồng roto
P
cu2
= S
0
P
đt
= 0,02*29,7 = 0,594 (KW)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
3
Viết chương trình và vẽ sơ đồ kết nối với PLC S7 – 200 điều khiển một động
cơ không đồng bộ 3 pha khởi động bằng sao tam giác. Biết rằng động cơ có
nguyên lý hoạt động như sau:
Chế độ ON/ OFF bằng 1 nút nhấn
Động cơ được bảo vệ bằng rơ le nhiệt. Khi bị sự cố thì động cơ dừng và
đèn báo với chu kỳ nhấp nháy một giây
3 đ
Xác định được ngõ vào ra:
I0.0 nút ON/OFF I0.1 rơle bảo vệ
Q0.0 cuộn K Q0.1: tam giác Q0.2: Sao
0.5 đ
Viết được chương trình: 2đ
Sơ đồ kết nối:
0,5đ
4
Câu tự chọn, do các trường biên soạn
3 đ
, ngày tháng năm 2012
DUYỆT HỘI ĐỒNG THI TỐT NGIỆP TIỂU BAN RA ĐỀ