Đề thi và lời giải tham khảo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (453 KB, 8 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>ĐỀ THI HỌC KỲ </b>
<b>HỌC PHẦN CUNG CẤP ĐIỆN (CN274) </b>
Thời gian: 60 phút
(Sinh viên được tham khảo tài liệu)
---
<b>Câu 1: Một đường dây 110kV cung cấp cho 2 phụ tải như hình vẽ. Công suất các phụ tải </b>
như sau:
S<sub>2</sub> = 17,11 + j14,45 MVA
S3 = 41,21 + j34,72 MVA
Điện áp ở đầu nguồn luôn được giữ không đổi và bằng U1 = 114kV.
Tham số của đường dây như sau:
- Dây AC – 150/24 có: r<sub>0</sub> = 0,12Ω km⁄ , x<sub>0</sub> = 0,405Ω km⁄ , b<sub>0</sub> = 2,81. 10−6<sub> Ω</sub>−1<sub>. </sub>
- Dây AC – 120/19 có: r<sub>0</sub> = 0,24Ω km⁄ , x<sub>0</sub> = 0,427Ω km⁄ , b<sub>0</sub> = 2,66. 10−6<sub> Ω</sub>−1<sub>. </sub>
a. Xác định công suất ở đầu đường dây?
b. Xác định điện áp tại các nút phụ tải?
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>BÀI GIẢI </b>
<b>Câu 1: </b>
<b> a) Sơ đồ thay thế như hình vẽ: </b>
Ta giả sử: U<sub>1</sub> = U<sub>2</sub> = U<sub>3</sub> = U<sub>đm</sub> = 110kV.
- Đoạn 1 – 2:
R1 =
1
2× 0,12 × 22,5 = 1,35Ω
X<sub>1</sub> =1
2× 0,405 × 22,5 = 4,56Ω
B1 = 2 × 2,81. 10−6× 22,5 = 1,26. 10−4 Ω−1
- Đoạn 2 – 3:
R2 =
1
2× 0,24 × 30 = 3,6Ω
X<sub>2</sub> =1
2× 0,427 × 30 = 6,41Ω
B2 = 2 × 2,66. 10−6× 30 = 1,6. 10−4 Ω−1
Do đó:
∆Q′<sub>c1</sub> <sub>= ∆Q</sub>
c1
′′ <sub>= U</sub>
đm2 ×
B<sub>1</sub>
2 = 1102×
1,26. 10−4
2 = 0,76MVAr
∆Q′<sub>c2</sub> <sub>= ∆Q</sub>
c2
′′ <sub>= U</sub>
đm2 ×
B<sub>2</sub>
2 = 1102×
1,6. 10−4
2 = 0,97MVAr
Công suất trên từng đoạn như sau:
Công suất Ṡ<sub>3</sub>′′<sub>: </sub>
Ṡ<sub>3</sub>′′ <sub>= P</sub>
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
Công suất Ṡ3′:
Ṡ<sub>3</sub>′ <sub>= P</sub>
3′+ jQ3′′ = Ṡ3′′+ ∆Ṡ3 = Ṡ3′′+
P<sub>3</sub>′′2<sub>+ Q</sub>
3
′′2
U<sub>đm</sub>2 × R2+ j
P<sub>3</sub>′′2 <sub>+ Q</sub>
3
′′2
U<sub>đm</sub>2 × X2
= 41,21 + j33,75 +41,21
2<sub>+ 33,75</sub>2
1102 × 3.6 + j
41,212<sub>+ 33,75</sub>2
1102 × 6,41
= 42,05 + j35,25 MVA
Công suất Ṡ<sub>2</sub>′′<sub>: </sub>
Ṡ2′′ = P2′′+ jQ′′2 = Ṡ3′ − j∆Q′c2+ Ṡ2− j∆Q′′c1
= 42,05 + j35,25 − j0,97 + 17,11 + j14,45 − j0,76
= 59,16 + j33,52 MVA
Công suất Ṡ<sub>2</sub>′<sub>: </sub>
Ṡ<sub>2</sub>′ <sub>= P</sub>
2′+ jQ2′ = Ṡ2′′+ ∆Ṡ2 = Ṡ2′′+
P<sub>2</sub>′′2 <sub>+ Q</sub>
2
′′2
U<sub>đm</sub>2 × R1+ j
P<sub>2</sub>′′2 <sub>+ Q</sub>
2
′′2
U<sub>đm</sub>2 × X1
= 59,16 + j33,52 +59,162+ 33.522
1102 × 1,35 + j
59,162<sub>+ 33.52</sub>2
1102 × 4,56
= 59,68 + j35,26 MVA
Công suất Ṡ<sub>1</sub>:
Ṡ1 = P1+ jQ1 = Ṡ2′ − j∆Q′′c1 = 59,68 + j35,26 − j0,76 = 59,68 + j34,5 MVA
Vậy công suất đầu nguồn là: Ṡ1 = 59,68 + j34,5 MVA.
<b>b) Áp rơi tại các nút: </b>
<b>Ta có áp tại nút 1: U</b><sub>1</sub> = 114kV.
Tổn thất điện áp trên đoạn 1 – 2:
∆U<sub>1</sub> =P2′R1+ Q′2X1
U<sub>1</sub> =
59,16 × 1,35 + 35,26 × 4,56
114 = 2,11kV.
<b>Suy ra áp tại nút 2: U</b><sub>2</sub> = U<sub>1</sub>− ∆U<sub>1</sub> = 114 − 2,11 = 111,89kV.
Tổn thất điện áp trên đoạn 2 – 3:
∆U2 =
P<sub>3</sub>′<sub>R</sub>
2+ Q′3X2
U2 =
42,05 × 3,6 + 35,25 × 6,41
111,89 = 3,37kV.
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
<b>Câu 2: </b>
Chú ý: Bỏ qua tổn hao công suất trên các đoạn.
Xác định thành phần P, Q tại các nút phụ tải:
S<sub>F</sub> = 0,7 + j0,71 (MVA) ; S<sub>E</sub> = 0,4 + j0,3 (MVA) ; S<sub>D</sub> = 0,3 + j0,4 (MVA) ;
SC = 0,6 + j0,8 (MVA) ; SB = 6,4 + j4,8 (MVA) ;
Điện trở tác dụng và cảm kháng trên từng đoạn:
REF = 2 × 0,773 = 1,546(Ω) ; XEF = 2 × 0,44 = 0,88(Ω)
R<sub>BE</sub> = 3 × 0,773 = 2,319(Ω) ; X<sub>BE</sub> = 3 × 0,44 = 1,32(Ω)
R<sub>CD</sub> = 1 × 0,773 = 0,773(Ω) ; X<sub>CD</sub> = 1 × 0,44 = 0,44(Ω)
RBC = 4 × 0,773 = 3,092(Ω) ; XBC = 4 × 0,44 = 1,76(Ω)
R<sub>AB</sub>= 0,5 × 15 × 0,314 = 2,355(Ω) ; X<sub>AB</sub> = 0.5 × 15 × 0,42 = 3,15(Ω)
Tổn thất điện áp trên các đoạn:
∆UEF =
P<sub>F</sub>× R<sub>EF</sub>+ Q<sub>F</sub>× X<sub>EF</sub>
U<sub>đm</sub> =
0,7 × 1,546 + 0,71 × 0,88
35 = 48,77(V)
∆U<sub>BE</sub> =(PF+ PE) × RBE + (QF+ QE) × XBE
U<sub>đm</sub>
=(0,7 + 0,4) × 2,319 + (0,71 + 0,3) × 1,32
35 = 110,97(V)
∆U<sub>CD</sub> =PD× RCD + QD× XCD
U<sub>đm</sub> =
0,3 × 0,773 + 0,4 × 0,44
35 = 11,65(V)
∆U<sub>BC</sub> =(PD + PC) × RBC+ (QD+ QC) × XBC
U<sub>đm</sub>
=(0,3 + 0,6) × 3,092 + (0,4 + 0,8) × 1,76
35 = 139,85(V)
∆UAB =
(P<sub>F</sub> + P<sub>E</sub>+ P<sub>D</sub>+ P<sub>C</sub>+ P<sub>B</sub>) × R<sub>AB</sub>+ (Q<sub>F</sub> + Q<sub>E</sub>+ Q<sub>D</sub>+ Q<sub>C</sub> + Q<sub>B</sub>) × X<sub>AB</sub>
Uđm
=8,4 × 2,355 + 7,01 × 3,15
35 = 1196,1(V)
Tổn thất trên đoạn AF và AD:
∆UAF = ∆UAB+ ∆UBE+ ∆UEF = 1196,1 + 110,97 + 48,77 = 1355,84(V)
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
<b>ĐỀ THI HỌC KỲ </b>
<b>HỌC PHẦN CUNG CẤP ĐIỆN (CN274) </b>
Thời gian: 60 phút
(Sinh viên được tham khảo tài liệu)
---
<b>Câu 1: Cho đồ thị phụ tải theo công suất cực đại trong một ngày đêm của một nhà máy như </b>
hình vẽ. Nhà máy có cơng suất thiết kế định mức là 175kW, công suất khi vận hành lớn nhất
là 200kW.
<b>Hãy tính: </b>
a) Cơng suất trung bình?
b) Cơng suất trung bình bình phương?
c) Hệ số sử dụng?
d) Hệ số đóng điện?
e) Hệ số phụ tải?
f) Hệ số cực đại?
g) Hệ số nhu cầu?
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
<b>Câu 2: Xác định dòng điện phụ tải tính tốn cho một tủ động lực của phân xưởng sửa chữa </b>
cơ khí theo phương pháp hệ số cực đại và cơng suất trung bình. Danh sách các thiết bị điện
ba pha và thông số của chúng được cho trong bảng sau:
Bảng số liệu:
<b>STT </b> <b>Tên thiết bị </b> <b>Số lượng </b> 𝐏<sub>đ𝐦</sub><b>(𝐇𝐏) </b> 𝐤<sub>𝐬𝐝</sub> <b>Hệ số 𝐜𝐨𝐬 𝛗 </b>
1 Máy tiện ren 2 15 0,2 0,6
2 Máy bào ngang 3 20 0,3 0,7
3 Máy khoan đứng 4 2,5 0,2 0,8
4 Máy phay vạn năng 3 7,5 0,2 0,75
5 Máy ép thủy lực 1 5,5 0,2 0,6
6 Máy mài phẳng 4 2,5 0,1 0,75
7 Máy doa ngang 5 20 0,1 0,65
Các thiết bị hoạt động với cấp điện áp 380(V).
<b>HẾT </b>
---
<b>BÀI GIẢI </b>
<b>Câu 1: </b>
a) Công suất trung bình:
P<sub>tb</sub> =(0,3 × 2 + 0,65 × 6 + 0,9 × 8 + 0,75 × 6 + 1 × 2) × 200
24 = 151,67(kW).
b) Cơng suất trung bình bình phương:
P<sub>tbbp</sub> = √0,32× 2 + 0,652× 6 + 0,92× 8 + 0,752× 6 + 12× 2
24 × 200
= 155,83(kW)
c) Hệ số sử dụng:
k<sub>sd</sub> = Ptb
Pđm =
151,67
175 = 0,87
d) Hệ số đóng điện bằng 1.
e) Hệ số phụ tải:
k<sub>pt</sub> = ksd
</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>
f) Hệ số cực đại:
k<sub>max</sub> = Ptt
P<sub>tb</sub> =
P<sub>max</sub>
P<sub>tb</sub> =
200
151,67= 1,32
g) Hệ số nhu cầu:
knc = kmax × ksd = 1,32 × 0,87 = 1,15
h) Hệ số điền kín đồ thị phụ tải:
k<sub>đk</sub> = 1
kmax = 0,76
<b>Câu 2: </b>
Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị:
ksd =
∑7 k<sub>sdi</sub> × P<sub>đmi</sub>
i=1
∑7i=1Pđmi
=0,1 × 110 + 0,2 × 68 + 0,3 × 60
238 = 0,18
Hệ số cơng suất trung bình của nhóm thiết bị:
cos φ<sub>tb</sub> =∑ Pđmi
7
i=1 × cos φi
∑7 P<sub>đmi</sub>
i=1
=0,6 × 35,5 + 0,65 × 100 + 0,7 × 60 + 0,75 × 32,5 + 0,8 × 10
238 = 0,68
Do m=(Pdmmax/Pdmmin)=8 > 3 và hệ số sử dụng nhỏ hơn 0,2 nên:
nhq∗ = 0,95
P∗2
n<sub>∗</sub> +(1 − P∗)
2
1 − n<sub>∗</sub>
Ta có: n=2+3+4+3+1+4+5=22 động cơ và n<sub>1</sub>=2+3+5=10 động cơ.
Suy ra:
n∗ =
n1
n =
10
22 = 0,45 ; P∗ =
∑ P<sub>đmn</sub><sub>1</sub>
∑ Pđmn =
100 + 60 + 30
238 = 0,8
Do đó:
n<sub>hq</sub>∗ = 0,95
0,82
0,45 +(1 − 0,8)
2
1 − 0,45
= 0,64 ⇒ n<sub>hq</sub> = n<sub>hq</sub>∗ × n = 0,64 × 22 = 14,1
Hệ số cực đại:
k<sub>max</sub> = 1 + 1,5
√nhq
× √1 − ksd
ksd = 1 +
1,5
√14,1× √
1 − 0,18
</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>
Do đó cơng suất tính tốn là:
Ptt = kmax × ksd× Pđm = 1,85 × 0,18 × 238 = 79,25(HP)
Suy ra dịng phụ tải tính tốn là:
I<sub>tt</sub> = Ptt
√3U cos φtb
= 79,25 × 746
√3 × 380 × 0,68= 132,1(A)
<i><b>Chú ý: lời giải chỉ mang tính chất tương đối vì tham khảo tài liệu khác nhau có thể số </b></i>
<i><b>liệu sẽ sai lệch và do khơng có nhiều thời gian nên số liệu tính tốn có thể khơng chính </b></i>
<i><b>xác, các bạn nên tính tốn để kiểm tra lại. </b></i>
</div>
<!--links-->
