Đề thi & đáp án lý thuyết Điện công nghiệp năm 2012 (Mã đề LT28)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi số: ĐCN - LT 28 Hình thức thi: (Viết/vấn đáp) Thời gian: 150 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1: (1 điểm) Trong hệ thống cung cấp điện có mấy loại nối đất. Để bảo vệ chống sét trực tiếp vào các thiết bị điện trong mạng điện hạ áp 3pha 380/220V người ta sử dụng thiết bị gì? Đặt ở đâu trong mạng điện? Điện trở nối đất bằng bao nhiêu ôm? Câu 2: (2 điểm) Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc. Câu 3: (2 điểm) Đường dây trên không điện áp 15kV, dài 5km, dây dẫn AC-70 (tra bảng có ro=0,46[/km], xo=0,34[/km]), cung cấp điện cho một phụ tải công suất (500 + j400) kVA đặt ở cuối với Tmax = 3000 h. a. Xác định tổn thất điện áp trên đường dây. b. Tìm tổn thất công suất tác dụng, tổn thất công suất phản kháng và tổn thất công suất toàn phần trên đường dây. Câu 4: (2 điểm) Giải thích sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc mạch điện trên máy Tiện T616 như hình vẽ. Câu 5: (3 điểm) (Câu tự chọn, do các trường biên soạn - Thời gian: 45 phút)<br /> <br /> 1/2<br /> <br /> ………,<br /> <br /> ngày ………. tháng ……. năm ………<br /> TIỂU BAN RA ĐỀ THI<br /> <br /> DUYỆT<br /> <br /> CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG<br /> <br /> 2/2<br /> <br /> CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: DA ĐCN - LT 28<br /> <br /> Câu Nội dung I. Phần bắt buộc Trong hệ thống cung cấp điện thường có 3 trường hợp nối đất: ­ Nối đất an toàn: hệ thống nối đất nối với vỏ thiết bị ­ Nối đất làm việc: hệ thống nối đất nối vào trung tính máy biến áp ­ Nối đất chống sét: hệ thống nối đất nối vào kim thu lôi. Câu 1 Người ta sử dụng chống sét van hạ áp (CSV) đặt tại thanh cái của trạm biến áp hoặc tủ điện phân phối hoặc tủ động lực của phân xưởng. ­ Điện trở nối đất tiêu chuẩn hệ thống nối đất đấu với (CSV) là: Rtc < 30. Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của động cơ không Câu 2 đồng bộ 3 pha roto lồng sóc? Cấu tạo của động cơ KĐB 3 pha bao gồm các bộ phận chính sau: Động cơ KĐB 3 pha nói chung có cấu tạo gồm 2 thành phần chính, đó là phần tĩnh và phần động (phần quay), cấu tạo cụ thể của chúng như sau: a. Phần tĩnh (stator): Phần tĩnh chính là stato được đặt trong vỏ máy bằng gang đúc hoặc thép, stato gồm 2 phần cơ bản là mạch từ và dây quấn stato. + Mạch từ: Mạch từ của stato được ghép bằng các lá thép kỹ thuật điện có chiều dày 0,3­ 0,5 mm, được sơn cách điện 2 mặt để chống dòng Fucô. Lá thép stato có dạng hình trụ tròn, phía trong được xẻ rãnh để đặt bộ dây cuốn. Để giảm dao động từ thông, số rãnh stato và rô to không được bằng nhau. Ở những máy có công suất lớn, lõi thép được chia thành từng phần (section) nhằm tăng khả năng làm mát của mạch từ. + Dây quấn: Bộ dây stato của động cơ không đồng bộ ba pha gồm ba bộ dây pha, đặt lệch nhau 120 độ trong không gian, có tác dụng tạo từ trường quay. Dây quấn thường được làm bằng đồng có bọc cách điện, được quấn theo quy luật nhất định, ví dụ: Xếp đơn, xếp kép, đồng tâm, đồng khuôn...<br /> <br /> Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 1/5<br /> <br /> + Vỏ động cơ: Vỏ động cơ được làm bằng gang đúc hoặc thép, để tăng diện tích tản nhiệt, trên vỏ máy có đúc các gân nổi. Ngoài vỏ máy, còn có các bộ phận khác như nắp máy, giá đỡ ổ bi. Phía trên của vỏ máy có khuyết móc để giúp di chuyển thuận tiện. Trên vỏ máy gắn hộp đấu dây. b. Phần quay (rô to) Phần quay hay còn gọi là rô to là phần được gắn trên trục quay, cấu tạo rô to gồm 2 thành phần là mạch từ và mạch điện. + Mạch từ. Giống như mạch từ stato, mạch từ rô to cũng gồm các lá thép kỹ thuật điện gắn với nhau thành hình trụ, được cách điện 2 mặt và xẻ thành rãnh, nhằm mục đích giảm dao động của từ thông và loại trừ một số sóng bậc cao, các rãnh của rô to có thể song song với nhau hoặc chéo nhau. Ở những động cơ công suất lớn, rô to còn có thêm các rãnh thông gió dọc thân để tăng khả năng làm mát cho động cơ. + Mạch điện rô to : Rô to lồng sóc (ngắn mạch) Cấu tạo rô to lồng sóc như trên hình 17. Dây quấn của loại rô to lồng sóc được làm bằng nhôm hoặc đồng dưới dạng thanh dẫn. Nếu thanh dẫn bằng nhôm thì được đúc trực tiếp vào rãnh rô to, 2 đầu được đúc 2 vòng ngắn mạch, nên gọi là rô to ngắn mạch. Nếu thanh dẫn bằng đồng thì các thanh dẫn được đặt vào trong rãnh, hai đầu được gắn với nhau bằng 2 vòng ngắn mạch. Thanh dẫn và vòng ngắn mạch tạo thành một cái lồng giống lồng sóc nên người ta gọi tên là rô to lồng sóc. Nguyên lý làm việc của động cơ điện không đồng bộ. Khi được cung cấp dòng điện 3 pha có tần số là f1 thì trong stato động cơ sinh ra từ trường quay, tốc độ quay của từ trường là 60f1/p. Từ trường quay này cắt thanh dẫn của rô to và stato, làm sinh ra sđđ tự cảm e1 và sđđ cảm ứng e2 ở stator và rô to. Giá trị hiệu dụng của e1 và e2 tương ứng là: E1=4,44W1f1kcd E2=4,44W2f1kcd Do cuộn dây rô to tạo thành vòng khép kín nên có dòng điện chạy trong các thanh dẫn. Sự tác động tương hỗ của dòng điện chạy trong dây dẫn của rô to với từ trường sinh ra ngẫu lực, ngẫu lực này tạo ra mô men quay. Mô men này làm rô to quay với tốc độ n nhỏ hơn tốc độ của từ trường n1 và có chiều cùng với chiều quay của từ trường quay n.<br /> 2/5<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 1,0<br /> <br /> Có thể giải thích sự không đồng bộ giữa tốc độ quay n và n1 như sau: nếu n=n1 thì từ trường không cắt các thanh dẫn nữa, do đó không có sđđ cảm ứng, E2 =0 dẫn đến I2 = 0 làm mô men quay cũng bằng không, rô to quay chậm lại. Khi rô to chậm lại thì từ trường lại cắt các thanh dẫn nên tạo ra sđđ, làm sinh ra dòng điện do đó lại xuất hiện mô men quay. Chính mô men này làm rô to quay. Do tốc độ quay của rô to khác tốc độ quay của từ trường nên xuất hiện độ trượt. Quan hệ giữa tốc độ của roto và stato ®­îc đặc trưng bëi hệ số trượt: s%=<br /> ntt  n 100% ntt<br /> <br /> Do đó tốc độ quay của rô to có dạng: n = n1(1­s) Vì roto có tốc độ n khác n1 của từ trường quay nên gọi là động cơ không đồng bộ (KĐB) ­ Điện trở đường dây:<br /> R  r0 .l  0, 46.5  2,3()<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> ­ Điện kháng đường dây:<br /> X  x 0 .l  0,34.5  1,7( )<br /> <br /> a) Tổn thất điện áp trên đường dây:<br /> U  PR  QX U đm<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> U <br /> <br /> 500.2,3  400.1,7  127(V ) 15<br /> <br /> b) Tổn thất công suất trên đường dây ­ Tổn thất công suất tác dụng: Câu 3<br /> P2  Q2 P  R 2 U đm<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 500 2  400 2 P  .2,3.10 3  4,191(kW ) 2 15<br /> <br /> ­ Tổn thất công suất phản kháng:<br /> Q  P Q X 2 U đm<br /> 2 2<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> Q <br /> <br /> 500 2  400 2 .1,7.10 3  3,098(kVAr ) 15 2<br /> <br /> 0,25 Tổn thất công suất toàn phần.<br />  S  P  jQ  4,191  j 3,098(kVA)<br /> <br /> 3/5<br /> <br />