Câu 2: Xác định dòng điện phụ tải tính toán cho một tủ động lực của phân xưởng sửa chữa cơ khí theo phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình.[r]
Trang 1ĐỀ THI HỌC KỲ HỌC PHẦN CUNG CẤP ĐIỆN (CN274)
Thời gian: 60 phút (Sinh viên được tham khảo tài liệu) -
Câu 1: Một đường dây 110kV cung cấp cho 2 phụ tải như hình vẽ Công suất các phụ tải
như sau:
S2 = 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: r0 = 0,12Ω km⁄ , x0 = 0,405Ω km⁄ , b0 = 2,81 10−6 Ω−1
- Dây AC – 120/19 có: r0 = 0,24Ω km⁄ , x0 = 0,427Ω km⁄ , b0 = 2,66 10−6 Ω−1
a Xác định công suất ở đầu đường dây?
b Xác định điện áp tại các nút phụ tải?
Câu 2: Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng như hình vẽ Điện áp định mức của
đường dây là 35kV, dùng dây nhôm lõi thép Dây dẫn bố trí trên mặt phẳng ngang, khoảng cách giữa các pha là 3m Tham số đường dây như sau:
Trang 2BÀI GIẢI Câu 1:
a) Sơ đồ thay thế như hình vẽ:
Ta giả sử: U1 = U2 = U3 = Uđm = 110kV
- Đoạn 1 – 2:
R1 =1
2× 0,12 × 22,5 = 1,35Ω
X1 =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
X2 =1
2× 0,427 × 30 = 6,41Ω
B2 = 2 × 2,66 10−6× 30 = 1,6 10−4 Ω−1
Do đó:
∆Q′c1 = ∆Q′′c1 = Uđm2 ×B1
2 = 1102×
1,26 10−4
2 = 0,76MVAr
∆Q′c2 = ∆Q′′c2 = Uđm2 ×B2
2 = 1102×
1,6 10−4
2 = 0,97MVAr Công suất trên từng đoạn như sau:
Công suất Ṡ3′′:
Ṡ3′′ = P3′′+ jQ′′3 = Ṡ3− j∆Q′′c2 = 41,21 + j34,72 − j0,97 = 41,21 + j33,75 MVA
Trang 3 Công suất Ṡ3′:
Ṡ3′ = P3′+ jQ3′′ = Ṡ3′′+ ∆Ṡ3 = Ṡ3′′+P3
′′2+ Q3′′2
Uđm2 × R2+ jP3
′′2 + Q′′23
Uđm2 × X2
= 41,21 + j33,75 +41,21
2+ 33,752
1102 × 3.6 + j41,21
2+ 33,752
1102 × 6,41
= 42,05 + j35,25 MVA
Công suất Ṡ2′′:
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 Ṡ2′:
Ṡ2′ = P2′+ jQ2′ = Ṡ2′′+ ∆Ṡ2 = Ṡ2′′+P2′′2 + Q′′22
Uđm2 × R1+ jP2′′2 + Q2′′2
Uđm2 × X1 = 59,16 + j33,52 +59,162+ 33.522
1102 × 1,35 + j59,162+ 33.522
1102 × 4,56 = 59,68 + j35,26 MVA
Công suất Ṡ1:
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) Áp rơi tại các nút:
Ta có áp tại nút 1: U1 = 114kV
Tổn thất điện áp trên đoạn 1 – 2:
∆U1 =P2′R1+ Q′2X1
59,16 × 1,35 + 35,26 × 4,56
Suy ra áp tại nút 2: U2 = U1− ∆U1 = 114 − 2,11 = 111,89kV
Tổn thất điện áp trên đoạn 2 – 3:
∆U2 =P3
′R2+ Q′3X2
42,05 × 3,6 + 35,25 × 6,41
Suy ra áp tại nút 3: U3 = U2− ∆U2 = 111,89 − 3,37 = 108,52kV
Trang 4Câu 2:
Chú ý: Bỏ qua tổn hao công suất trên các đoạn
Xác định thành phần P, Q tại các nút phụ tải:
SF = 0,7 + j0,71 (MVA) ; SE = 0,4 + j0,3 (MVA) ; SD = 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)
RBE = 3 × 0,773 = 2,319(Ω) ; XBE = 3 × 0,44 = 1,32(Ω)
RCD = 1 × 0,773 = 0,773(Ω) ; XCD = 1 × 0,44 = 0,44(Ω)
RBC = 4 × 0,773 = 3,092(Ω) ; XBC = 4 × 0,44 = 1,76(Ω)
RAB= 0,5 × 15 × 0,314 = 2,355(Ω) ; XAB = 0.5 × 15 × 0,42 = 3,15(Ω)
Tổn thất điện áp trên các đoạn:
∆UEF =PF× REF+ QF× XEF
0,7 × 1,546 + 0,71 × 0,88
∆UBE =(PF+ PE) × RBE + (QF+ QE) × XBE
Uđm
=(0,7 + 0,4) × 2,319 + (0,71 + 0,3) × 1,32
∆UCD =PD× RCD + QD× XCD
0,3 × 0,773 + 0,4 × 0,44
∆UBC =(PD + PC) × RBC+ (QD+ QC) × XBC
Uđm
=(0,3 + 0,6) × 3,092 + (0,4 + 0,8) × 1,76
∆UAB =(PF + PE+ PD+ PC+ PB) × RAB+ (QF + QE+ QD+ QC + QB) × XAB
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)
∆UAD = ∆UAB+ ∆UBC+ ∆UCD = 1196,1 + 139,85 + 11,65 = 1347,6(V)
Vậy tổn hao lớn nhất là trên đoạn AF
Trang 5ĐỀ THI HỌC KỲ HỌC PHẦN CUNG CẤP ĐIỆN (CN274)
Thời gian: 60 phút (Sinh viên được tham khảo tài liệu) -
Câu 1: Cho đồ thị phụ tải theo công suất cực đại trong một ngày đêm của một nhà máy như
hình vẽ Nhà máy có công suất thiết kế định mức là 175kW, công suất khi vận hành lớn nhất
là 200kW
Hãy tính:
a) Công suất trung bình?
b) Công 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?
h) Hệ số điền kín đồ thị phụ tải?
Trang 6Câu 2: Xác định dòng điện phụ tải tính toán cho một tủ động lực của phân xưởng sửa chữa
cơ khí theo phương pháp hệ số cực đại và công suất trung bình Danh sách các thiết bị điện
ba pha và thông số của chúng được cho trong bảng sau:
Bảng số liệu:
Các thiết bị hoạt động với cấp điện áp 380(V)
HẾT
-
BÀI GIẢI Câu 1:
a) Công suất trung bình:
Ptb =(0,3 × 2 + 0,65 × 6 + 0,9 × 8 + 0,75 × 6 + 1 × 2) × 200
b) Công suất trung bình bình phương:
Ptbbp = √0,32× 2 + 0,652× 6 + 0,92× 8 + 0,752× 6 + 12× 2
= 155,83(kW)
c) Hệ số sử dụng:
ksd = Ptb
Pđm =
151,67
175 = 0,87 d) Hệ số đóng điện bằng 1
e) Hệ số phụ tải:
kpt = ksd
kđóng = 0,87
Trang 7f) Hệ số cực đại:
kmax = Ptt
Ptb =
Pmax
Ptb =
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:
kđk = 1
kmax = 0,76
Câu 2:
Hệ số sử dụng của nhóm thiết bị:
ksd =∑ ksdi × Pđmi
7 i=1
∑7 Pđmi
i=1
=0,1 × 110 + 0,2 × 68 + 0,3 × 60
Hệ số công suất trung bình của nhóm thiết bị:
cos φtb =∑ Pđmi
7
i=1 × cos φi
∑7 Pđmi
i=1
=0,6 × 35,5 + 0,65 × 100 + 0,7 × 60 + 0,75 × 32,5 + 0,8 × 10
Do m=(Pdmmax/Pdmmin)=8 > 3 và hệ số sử dụng nhỏ hơn 0,2 nên:
nhq∗ =P 0,95
∗2
n∗ +(1 − P∗)
2
1 − n∗
Ta có: n=2+3+4+3+1+4+5=22 động cơ và n1=2+3+5=10 động cơ
Suy ra:
n∗ =n1
n =
10
22 = 0,45 ; P∗ =
∑ Pđmn1
∑ Pđmn =
100 + 60 + 30
Do đó:
nhq∗ = 0,82 0,95
0,45 +(1 − 0,8)
2
1 − 0,45
= 0,64 ⇒ nhq = nhq∗ × n = 0,64 × 22 = 14,1
Hệ số cực đại:
kmax = 1 + 1,5
√nhq
× √1 − ksd
ksd = 1 +
1,5
√14,1× √
1 − 0,18 0,18 = 1,85
Trang 8Do đó công suất tính toán là:
Ptt = kmax × ksd× Pđm = 1,85 × 0,18 × 238 = 79,25(HP) Suy ra dòng phụ tải tính toán là:
Itt = Ptt
√3U cos φtb =
79,25 × 746
√3 × 380 × 0,68= 132,1(A)
Chú ý: lời giải chỉ mang tính chất tương đối vì tham khảo tài liệu khác nhau có thể số
liệu sẽ sai lệch và do không có nhiều thời gian nên số liệu tính toán có thể không chính xác, các bạn nên tính toán để kiểm tra lại
Thân!