Đề thi học kỳ II năm học 2018 – 2019 môn Hệ thống cung cấp điện | Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐỀ THI HỌC KỲ II/2018 – 2019 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Môn thi: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - EE……… BỘ MÔN CUNG CẤP ĐIỆN
Ngày thi: (3/6/2019) – Thời lượng: 100 Phút Đề thi số: 1 LƯU Ý:
- Sinh viên được phép sử dụng tài liệu. - Đề thi gồm 4 câu. CÂU 1 ( 2 điểm) (L.O.3.1) (L.O.3.2)
Tính A và A năm, tiền điện phải trả hằng năm của đường dây sau : A ro = 0,13(/km) ,dài 5km 1 ro = 0,3(/km) ,dài 3km 2 Uđm=22KV Biết giá tiền điện Tải phân bố đều S là 1000 đ/ kwh 1max=5MVA S cos=0,8 2max=2MVA; cos=0,8 Tmax=5000h/năm Tmax=4000h/năm Hình 1 CÂU 2. ( 3 điểm) (L.O.1.2)
Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép đồng thời thỏa mãn tổn thất công suất
là thấp nhất cho đường dây 22kV dùng dây nhôm lõi thép AC (bảng tra ở trang sau), cung cấp cho 02
phụ tải theo sơ đồ Hình 2. Khoảng cách trung bình giữa các dây dẫn bằng 2m. Cho biết:
 Tổn hao điện áp cho phép ∆Ucp=5%Uđm.
 Mật độ dòng điện kinh tế đối với dây nhôm lõi thép với Tmax=3500h là Jkt=1,1A/mm2 600kW 300kW Hình 2 cos=0 ,8 cos=0,6 Tmax=35 00h Tmax=3500h CÂU 3. ( 3 điểm) (L.O.2.3)
Cho mạng điện kín Uđm=22kV như Hình 3 và thông số phụ tải theo bảng dưới.
a. Xác định dòng công suất trên các đoạn dây trong mạng.
b. Tìm điểm có điện áp thấp nhất trong mạng điện và tính giá trị điện áp đó. Nguồn 0 Thông số 0 1 2 Pđm (kW) - 3000 1500 Q(kvar) - 2000 1200 3km 5km Tính chất nguồn tải tải
Cho biết toàn mạng dùng dây có cùng tiết diện 1 4km 2 và cách bố trí dây. r P Hình 3 0= 0,2/km, x0=0,4/km 1+jQ1 P2+jQ2 CÂU 4. ( 2 điểm) (L.O.1.3) Trạm ạ bi b ế i n ế n áp p gồ g m ồ m 2 máy á y 22/ 2 0 / ,4K 4 V K V 2x16MVA V .
A Hai máy biến áp có các thô h n ô g n
g số kỹ thuật hoàn toàn giống nhau cùng gánh tổn ổ g n g ph p ụ h ụ tải iban
a đầu của trạm là Stải max =25 MVA ; cos=0,7. Thời gian vận
hành năm của trạm là 8760 (h).
Giả sử máy biến áp có hệ ệ số ố tả t i ả tối
ố iđa Kt=0,7; tính Qbù để chống quá tải cho h o hai iMB M A bằng cách đặt tụ ụ b ù b ù t ạ t i it ha h n a h n h c ái á iph p í h a a t ải ả .i .Tí T n í h n h l ạ l i ic o c s o  của tải sau bù ù và nêu kết tluậ u n n về tác c dụng g của tụ ụ bù. ù Bảng tra điện n trở r ở và v à cảm ả kh k á h ng dâ d y â nh n ô h m ô lõi ith t é h p p (AC A ) trê r n n khô h n ô g n vớ v i kho h ả o n ả g n cách h trung n bình n
giữa các dây dẫn bằng 2000mm Mã ã dâ d y x0( Ω/km) r0( Ω/km) AC A -10 0,403 3,12 AC A -16 0,403 2,06 AC A -25 0,403 1,38 AC A -35 0,403 0,85 AC A -50 0,392 0,65 AC A -70 0,382 0,46 AC A -95 0,371 0,33 AC A -120 0,363 0,27 AC A -150 0,358 0,21 AC A -185 0,358 0,17 (C ( á C n
á bộ coi thi không giải thích gì thêm) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIÁO VIÊ I N N R A R A ĐỀ
Phụ lục đề kiểm tra / thi TRƯỜNG ĐẠI Ạ I H Ọ H C Ọ C B Á B CH H K H K O H A O PHỤ LỤC CHUẨN ĐẦU U R A M Ô M N Ô N HỌ H C Ọ KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TƯƠNG ỨNG VỚI ĐỀ T HI H I BỘ MÔN CUNG CẤP ĐIỆN Ệ
Môn thi: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN - EE………
Ngày thi: (3/6/2019) – Thời lượng: 1 20 0 P hú h t ú Đề thi số: 1 Nội ộ d un u g g c â c u â hỏi trên đề thi Nội dung chuẩn ẩ đầuramônhọc Câu1 1. Tính được điện năn ă g g t iêu
ê t hụ A của tải (0,5đ) L.O.3.1 (không minh
2. Tính được Ttb và  của từng đoạn đường dây (1đ) chứng)
3. Vẽ được sơ đồ tươ ư ng n g đư đ ơ ư n ơ g
g mạng điện có tải phân bố đều để nhưng có S tính tổn ổ n t hấ h t ấ c ô c n ô g n g s u s ất ấ và v à t ổn thất
ấ điện năng , tính được tổn thất điện năng của a mạ m n ạ g g điện (1,5đ) L. L O.3. 3 2 . (không minh
4. Tính đúng tổn thất đi
đ ện năng và % tổn thất và tiền điện phải chứng) có S trả (2đ) Câu2 1. Kh K ôn ô g n g x e x m e m xé x t é c á c c á c đi
đ ều kiện chọn dây VD chỉ chọn dây L.O.1.2 (không minh
theo điều kiện Jkte hoặc chỉ theo điều kiện sụt áp cho phép chứng) (1đ) nhưng có S 2. Xe X m e m n hư h n ư g g k hôn ô g n g so s o s á s n á h
n đủ: chọn theo phát nóng và theo sụt áp (1,5đ) 3. Có so sánh các phươ ư n ơ g g á n á ch
c ọn dây nhưng có sai sót trong tính toán nên kết ế q uả ả c h c ưa chính xác (2đ) 4. Cá C c á c ph p ư h ơ ư n ơ g g án á n k h k ác á c n h n au a đ ư
đ ợc xem xét, phân tích và so sánh, kiểm ể m t ra r a the h o e o s ụ s t á p á c h c o h o p h p é h p
é , điều kiện sự cố và kết luận được ợ c lời ờ g i g ả i i ả cu c ố u i ố cù c n ù g g . (3đ) Câu3 1. Vẽ được ợ c p h p â h n â n bố b ố c ô c ng n g su s ất
ấ , ,sơ đồ thay thế (0,5đ) L.O.2.3 (không minh
2. Biết được đây là mạn ạ g
g đồng nhất, xác định đúng phân bố chứng) công suất (1,5đ) nhưng có S
3. Biết ý nghĩa của điểm ể p h p ân â c ô c n ô g g su s ất ấ P , P c ô c ng g s u s ất ấ Q (2đ) 4. Tính được ợ c vị v t rí r v à v à g i g á
á t rị điện áp thấp nhất trong hệ thống (3đ) Câu 5 1. Tính được P tải ả , ,Q Q tải ả , S B S A B A t heo e Ktai a (0,5đ) L. L O.1. 1 3 . (minh chứng) 2. Xác định được ợ c Q m Q a m x a x q u q a a BA B A v à v à Q b Q u (1,5đ) 3. Xác định được ợ c c o c s o s sa s u a bù b , và à b i b ết ế ý ý n g n h g ĩ h a a củ c a ủ a vi v ệ i c ệ c b ù b ù Q (2đ) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIÁO VIÊ I N N R A R A ĐỀ Câu 1 Nội dung đáp án Điểm ý 1 A năm=Pmax. Tmax= 5*0 * , 0 8 , * 8 4 * 0 4 0 0 0 0 + 0 2 + * 2 0 * ,8*5 * 000=2 = 4 2 00 0 0M 0 Wh W /năm 0,5 ý 2 4000 * 5 ( * ) 8 , 0  50 5 0 0 0 0 * (2 * ) 8 , 0 0,5 T   4285 7 , 14h ; max tb 5 ( * 8 , 0  2 * ) 8 , 0 tb=(0,124+0,4285)2*8 * 7 8 6 7 0= 0 2 = 6 2 7 6 4,045h 5 / h n / ă n m ă 2=(0,124+0,5)2*8 * 7 8 6 7 0 6 = 0 3 = 4 3 1 4 0 1 , 0 9 , 33 3 7h/ h n / ăm ă m ý 3 0,5 A 5km 1 1km 2' 2km 2 7(MVA) 2(MVA) Uđm=22kV 5MVA; cos 0,8 2MVA; cos0,8 5 ( * 1 , 0 ) 3 * 72 * 26 2 7 6 4 7 0 , 45  1 ( * ) 3 , 0 * 22 *3410 9 , 337 A=  18 , 4 424MW M h W / nam 222 ý 4
Tiền điện phải trả hằng năm: (24000+184,424)*103*1000=24184,424*106 đồng n 0,5 Cộng 2 Câu 2 ý 1 -Tải 1: 600kW; cos =0,8 , => = > S1=600+j450 (kVA) 0,25
- Tải 2: 300kW; cos =0,6 => S2=300+j400 (kVA)
- Công suất truyền trên đo
đ ạn dây 0-1 là S=900+j850=1237,94 cos=0,727 ý 2 0,25 22 5 . .1000 - Tính: U =  110 V 0 cp 100 ý 3 Sơ bộ chon X  0,5 0=0,4 / Km K . Q .L  Q .L   12 12 (450 40 ) 0 *10 400* 6 01 01 12 U   X  , 0 4 *  1981 , ( 8 V ) 0 U 22 đm ý 4
U   U  U   1100 198 1 , 8  901.8 V 2 1 cp U  9018 , 2 J    5 , 1 206A 2 A / mm  U . 3 .(l cos  l cos ) 3 3 . 1 . 5 , 1 ( . 0 , 0 727  . 6 , 0 ) 6 1 1 2 2 ý 5 Với Tmax =3500h với ớ d â d y â y nh n ô h m ô l õi it hép é t a a c ó c J k J t= t 1 = ,1(A/ 2 mm ) < J 0.5 U
Chọn tiết điện dây theo Jk J t k = t 1, 1 1 , A 1 / A mm m 2 m S 1 12 1 3 2 7 3 9 , 4 01 F  *  2  29 5
, 34mm Chọn dây AC-35 có tiết ế diện 35 2 mm 1 3.U J 3 * 22 * 1 , 1 dm kt 3 P 300 12 F   2  11 9
, 2mm Dây AC-16 có tiết diện 16 2 mm 2 3.JU .cos 3..22 , 0 . 6 * 1 , 1 dm ý 6 Tra bảng dây AC-35 3 5 c ó c ó r 0 0 = 0 , 0 8 , 5 8 Ω/km, x0 = 0,403 Ω/km 0,5 AC-16 có c r 0 =
= 2,06Ω/km, x0 =0,403 Ω/km Q .X  Q .X   X P .R P .R U 01 01 12  12 01 01 12 12   U U đm đm (TH T ỎA) 850 1 . 0. , 0 403  400 6 . . , 0 403 900.10 8 , 0 . 5  300.6 0 , 2 . 6   715 9 , V 4 22 22 Cộng 3 Câu 3 ý 1 0,5
Mạng đồng nhất có cùng tiết diện dây nên tính theo L ý 2 1 P .(L  L )  P L 3000.(4  ) 5  1500.5 1 12 20 . 2 20 P   =2875KW 01 L 3  4  5 Q .(L  L )  Q L . 2000.(4  ) 5 1200 5 . Q  1 12 20 2 20 = =2000 KVAr 01 L 3  4  5
P  P  P  3000  2875  125kW 21 1 01
Q  Q  Q  2000  2000  0KVAr 21 1 01
P  P  P  1500 125  1625kW 02 2 21
Q  Q  Q  1200  0  1200KVAr 02 2 21 ý 3
Tại nút số 1 là điểm phân bố công suất P và Q nên có điện áp thấp nhất 0,5 ý 4 1 P .R  Q .X 287 . 5 , 0 . 2 3  200 . 0 , 0 . 4 3 U 01 01 01 01    187 V 5 , 01 U 22 dm P R .  Q .X 1625 , 0 . 5 . 2 120 . 0 , 0 . 4 5 U 02 02 02 02    182 V 9 , 02 U 22 dm
Vậy điểm 1 là điểm có điện áp thấp nhất trong mạng điện , U1=22000-187,5=21812,5V Cộng 3 Câu 4 ý 1
Kt=0,7  SBmax= 2*16*0,7 = 22,4MVA = Stảimax qua MBA 0,5 Ptảimax= 17,5MW ;
Qtảimax = 25*0,7141 = 17,8536Mvar ý 2 Q  S2  P2  2 , 2 42  17 5 , 2  1 , 3 982 M 5 Var 1 Bmax taimax B max
Qbù= Qtảimax-QBmax=17,8536-13,9825=3,8711Mvar ý 3 17,5 0,5 cos φ   0,781 saubu 22,4
Sau bù cos tăng , Stải và tổn thất điện năng qua MBA sẽ giảm . Cộng 2