Đề thi & đáp án lý thuyết Điện tàu thủy năm 2012 (Mã đề LT5)

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 TÀU THUỶ MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: ĐTT - LT 05<br /> <br /> Hình thức thi: (Viết) Thời gian: 150 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1: (4 điểm) Trình bày các loại bảo vệ trạm phát điện tàu thủy? Câu 2: (3 điểm) Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của áptômát dòng điện cực đại? Nêu cách lựa chọn áptômát? Câu 3: (3 điểm) (Câu tự chọn, do các trường biên soạn)<br /> <br /> ………. , ngày …. tháng ... năm 2012 DUYỆT HỘI ĐỒNG THI TỐT NGHIỆP TIỂU BAN RA ĐỀ<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 TÀU THUỶ MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đáp án: ĐA ĐTT - LT 05<br /> <br /> Câu Nội dung Điểm 4,0 1 Trình bày các loại bảo vệ trạm phát điện tàu thủy? 1,5 1. Bảo vệ quá tải - Máy phát bị quá tải do những nguyên nhân chủ yếu sau đây : cắt một hoặc vài máy phát đang công tác song song với các máy phát khác, khởi 0,5 động trực tiếp các động cơ dị bộ có công suất lớn, tự khởi động hoặc gia tốc các động cơ dị bộ sau khi loại trừ ngắn mạch của hệ thống, quá tải của những động cơ có công suất lớn, công tác cuả máy phát bị dao động, phân bố tải không đềugiữa các máy phát công tác song song v.v... - Máy phát đã được tính toán thiết kế để chịu quá tải trong thời gian tương đối dài. Thường thường cho phép quá tải đến 1,1 Idm trong thời gian 0,5 15 phút hoặc dài hơn. Sau thời gian đó thiết bị báo hiệu quá tải bằng chuông hay còi phải hoạt động cắt máy phát với độ trễ thời gian tương ứng của phần tử nhiệt để bảo vệ máy phát. Khi quá tải 1,5Idm độ trễ thời gian cắt máy phát không nên vượt quá 2 phút đối với máy xoay chiều và không quá 15s (giây)đối với máy phát 1 chiều. Khi xuất hiện dòng quá tải của máy phát lớn hơn 1,5Idm thì phần tử bảo vệ ngắn mạch phải hoạt động. - Ta cần chú ý rằng quá tải máy phát gây ra hậu quả gia tăng nhiệt độ quá nhiệt độ cho phép, gây ra cháy hay làm giả hóa chất cách điện của nó. 0,25 Quá tải dẫn đến cắt máy phát ra khỏi mạng sẽ dẫn đến gián đọan việc cấp các phụ tải rất quan trọng và quan trọng gây nên những sự cố nguy hiểm cho tàu. - Để tăng thêm độ tin cậy cấp nguồn cho các phụ tải quan trọng và rất quan trọng việc bảo vệ quá tải được giải quyết trước hết cắt một số phụ tải 0,25 không quan trọng. Cắt máy phát chỉ thực hiện sau khhi đã cắt hết phụ tải không quan trọng mà vẫn còn bị quá tải. 1,5 2. Bảo vệ ngắn mạch - Trong quá trình vận hành và khai thác hệ thống điện năng tàu thủy có rất nhiều nguyên nhân gây ngắn mạch, đó là do hư hỏng chất cách điện của 0,5<br /> <br /> các phần tử dẫn điện trong các thiết bị điện khác nhau. Hiện tượng đó là do sự già hòa tự nhiên, sự quá áp, sự bảo dướng các thiết bị không đúng qui trình hoặc do các hư hỏng cơ khí. Ngắn mạch còn do các hoạt động nhầm lẫn tức là hậu quả của mọi dạng vi phạm qui trình khai thác kỹ thuật. Dòng ngắn mạch thường là có trị số lớn, đạt đến hàng 100.000A, nêu hậu quả nó gây ra là rất lớn. Nói đến hậu quả do dòng ngắn mạch gây ra ta cần quan tâm những tác hại sau đây : - Do có trị số lớn nên dòng ngắn mạch nhanh chóng đốt nóng các phần tử dẫn điện mà nó đi qua đến nhiệt độ vượt quá nhiệt độ cho phép nhiều lần, làm cho tiếp điểm của các khí cụ bị cháy nếu như khí cụ đó không dược tính toán để có khả năng chịu được dòng ngắn mạch.Do ngắn mạch lớn chạy qua sẽ làm xuất hiện lực tương hỗ rất lớn giữa các phần dẫn điện của hệ thống điện năng, lực này sẽ làm hư hỏng các vật cách điện làm trụ đỡ các khí cụ, thanh cái, hoặc các vật cố định khác. Dòng ngắn mạch có thể gây ra sụt áp đột ngột rất lớn làm xấu đi tính năng công tác của các phụ tải, đặc biệt đối với động cơ có thể bị dừng lại. Điều đó hết sức nguy hiểm cho an toàn của con tàu. Nếu dòng ngắn mạch kéo dài mà điểm ngắn mạch gần máy phát thì hết sức nguy hiểm, có thể gây cháy máy phát hay làm mất đồng bộ máy phát đang công tác song song. - Do vậy bảo vệ ngắn mạch cho máy phát là vô cùng quan trọng. Đối với máy phát có thể các loại bảo vệ khác không có nhưng nhất thiết bảo vệ ngắn mạch phải có. Bảo vệ ngắn mạch có thể bằng cách các thiết bị bảo vệ khác nhau nhưng chúng ta thường gặp nhất là cầu chì, aptomat hoạt động nhanh và cuộn cảm. Trên tàu thủy được ứng dụng ba nhóm aptomat để bảo vệ ngắn mạch. 1. Aptomat cổ điển 2. Aptomat chọn lọc 3. Aptomat hoạt động nhanh. Tất cả ba loại này đều đáp ứng đủ các yêu cầu qui định của Đăng kiểm và cơ quan qui chuẩn thiết bị. 3.Bảo vệ điện áp thấp Khi các máy phát được xác định để công tác song song với nhau hay với các nguồn điện bờ thì việc đóng aptomat sẽ không cho phép nếu kích từ chưa đạt tới ít nhất là 80% trị số và định mức. Với định mức trên ta quan niệm rằng cần có thiết bị khống chế (rơle) chỉ cho phép đóng aptomat máy phát khi điện áp của nó đã đạt đến trị số cho trước. Trong hệ thống điện năng khi mất điện áp máy phát, thiết bị bảo vệ không nhất thiết phải hoạt động ngay tức thời. Vì việc bảo vệ đã có thiết bị bảo vệ chống ngắn mạch hoạt động. Rơle bảo vệ khỏi điện áp thấp được chọn hoạt động với độ trễ đến 0,5s.<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 4. Bảo vệ công suất ngược Khi các máy phát công tác song song với nhau hay với ắc qui và các bộ chỉnh lưu, nó có thể trở thành động cơ (máy phát công tác ở chế độ động cơ). Trong chế độ công tác này chiều của công suất sẽ ngược lại với chế độ công tác của máy phát. Máy phát trở thành một phụ tải tiêu thụ năng lượng điện. Nguyên nhân gây ra hiện tượng công suất ngược là do công tác không bình thường của động cơ truyền động cho máy phát, như gián đoạn việc cấp nhiên liệu, hỏng khớp nối giữa máy phát và động cơ truyền động. Đối với máy phát một chiều, chuyển sang chế độ công tác động cơ còn do mất điện áp kích từ hay điện áp máy phát bị giảm tức là sức điện động của máy phát nhỏ hơn điện áp trên thanh cái. Hiện tượng máy phát chuyển sang chế độ công tác động cơ gây quá tải cho các máy phát còn lại và như vậy có thể dẫn đến cắt các máy phát đó. Để đề phòng hiện tượng trên, các máy phát công tác song song đều được trang bị thiết bị bảo vệ chống công suất ngược mà ta thường gọi là rơle công suất ngược. 2 Trình bày nguyên lý cấu tạo và hoạt động của áptômát dòng điện cực đại? Nêu cách lựa chọn áptômát? 1.Cấu tạo áptômát dòng cực đại 1. Nam châm điện. i 2. Nắp. 4 3 6 5 3. Lò xo cản. 4. Móc răng. 2 5. Cần răng. 1 6. Lò xo kéo. - Vẽ hình i - Giải thích 2. Nguyên lý hoạt động: Áptômát dòng cực đại tự động ngắt mạch khi dòng điện trong mạch vượt quá trị số dòng chỉnh định Icđ. Khi I > Icđ, lực điện từ của nam châm điện (1) thắng lực cản của lò xo (3), nắp (2) bị kéo làm móc răng (4) và cần răng (5) bật ra, lò xo (6) kéo tiếp điểm động ra khỏi tiếp điểm tĩnh. Mạch điện bị ngắt. Áptômát dòng cực đại dùng để bảo vệ mạch điện khi bị quá tải hay ngắn mạch. 3. Cách lựa chọn áptômát Việc lựa chọn áptômát chủ yếu dựa vào: - Dòng điện tính toán đi trong mạch điện.<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 3,0 1,5<br /> <br /> 0,75 0,75 0,75<br /> <br /> 0,25 0,5<br /> <br />