Microsoft Word ATD T12 2019 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA tpHCM KIỂM TRA CUỐI KÌ KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ MÔN AN TOÀN ĐIỆN Sinh viên được sử dụng tài liệu Thời gian 100 phút Ngày thi 26 12 2019 Câu hỏi và Đáp Án CÂU 1 (.
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA tpHCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Sinh viên sử dụng tài liệu KIỂM TRA CUỐI KÌ MƠN AN TOÀN ĐIỆN Thời gian: 100 phút Ngày thi: 26-12-2019 Câu hỏi Đáp Án CÂU (5 điểm) Mạng điện hình vẽ,áp nguồn xoay chiều ba pha có Upha=220V, f=50Hz Up=220(V) 22kV A 0,1 (1) (0) 0,05 0,1 (1') 0,05 0,05 (1'') Pha A B Pha B 0,1 0,1 C N 0,2 0,1 0,2 0,1 (4) 0,1 X X X CB/CC (5) (3) 0,1 TB1 RnđHT=4 3m Rnđll1=10 (5') Pha C (6') 0,2 Dây N (6) X X CB/CC 0,1 Utx1 0,1 0,1 Dây PE X X CB/CC 0,1 0,1 TB2 TB3 Utx2 (2) 5m Utx3 2m 5m Rnđll2=10 a Mạng nối vỏ bảo vệ an tịan theo sơ đồ ? Các ưu khuyết điểm chính, thiết bị bảo vệ? (0,5đ) b Thiết bị chạm vỏ pha A Xác định phân bố dòng cố, vẽ sơ đồ thay thế, tính dịng điện chạm vỏ, dịng chạy dây trung tính, dịng Iđất Xác định điện áp tiếp xúc người chạm tay vào vỏ thiết bị Utx1, Utx2 ,Utx3 Kết luận an toàn ? Ucp= 50V (2đ) c Trong trường hợp bình thường, dây N đứt (3) (4),cho Rtải 2=Rtải3=40; xác định lại Utx2 ,Utx3 kết luận an tồn đất= 100 .m (1,5đ) d Khơng xảy chạm vỏ, không đứt dây N , chạm từ trung sang trung tính hạ thế, Ichạm= Iđất=150A Tính Utx1,2,3 Kết luận an tồn nêu giải pháp bảo vệ người.( bỏ qua điện trở dây dẫn tính tốn ) (1đ) CÂU (2 điểm) a Tính điện áp cảm ứng ống kim loại đặt cách ly với đất hình vẽ ; nguồn 500kV 220kV loại pha; hệ thống điện (1đ) Cống-đất = 200nF, R ống-đất = 50 K ; b Nếu người chạm tay vào ống Rngười = 1k có nguy hiểm khơng? Biện pháp an tồn (1đ) 8m 8m 12m 10m 500kV 50Hz 25m 25m 5m 5m 220kV 50Hz 25m 20m 20m 20m 1m CÂU (3 điểm) a Toà nhà (30x60m, cao 40m 10x20m, cao 15m) bảo vệ chống sét đánh trực nguyên tắc bảo vệ toàn bộ, kim thu sét có độ cao 3m Hãy chọn vị trí đặt, xác định số kim thu sét cần bố trí để bảo vệ cho cơng trình (2đ) b Giả sử tồ nhà bảo vệ chống sét cấp II đầu ESE, chọn vị trí đặt , độ cao h, loại đầu ESE để bảo vệ cho cơng trình.(1đ) 30m 40m 40m 40m 15m 60m 60m 10m 10m 20m CÂU (5 điểm ) a) Sơ đồ TN-C-S , ưu khuyết điểm (SGK) 0,5đ Thiết bị bảo vệ chạm vỏ CB/ CC RCD phần sơ đồ TN-S b) Sơ đồ thay chạm vỏ pha A thiết bị 0,2 0,15Ω I chạm (tổng 2đ) 0,1Ω 220V I chạm N IN 0,2 0,1Ω 0,2 0,1Ω Utx1 Utx3 Utx2 Iđất Iđất1 Iđất Uđ31 Uđ21 Uđ32 Uđ22 4Ω Uđ11 Uđ12 10Ω 10Ω 0,5*Ich - 0,2*Iđ - 0*Iđ2 = 220 (1) -0,2*Ich +14,0*Iđ1 - 10*Iđ2 -0*Ich Iđất2 = (2) - 10*Iđ1 + 20,2*Iđ2 = (3) Ich= 443,839 A ; Iđ = 9,597 A ; Iđ2 = 4,751 A ; Iđ1 =4,846 A ; IN = 434,242 A ∗ , Utx1 = 443,839*0,1 +10*4,846 Utx2 =4,751*10 - ∗ , Utx3 = 4,751*10 - ∗ , - ∗ , - ∗ , I chạm ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ , - ∗ (1đ) ∗ =52,012 V > Ucp = 50 V : khơng an tồn = 1,99 V < Ucp = 50 V : an toàn = 31,566 V < Ucp = 50 V : an toàn c) 1,5đ 0,1 0,05Ω 220V IN N I chạm 0,2 0,1Ω 0,1 0,05Ω 0,1Ω 4Ω Iđất 40,2Ω Iđất2 Iđất1 10Ω 1'’ 40,4Ω 0,1Ω 0,1Ω Iđất 1' 0,05Ω Utx1 Uđ11 Uđ12 Utx3 Utx2 Uđ31 Uđ32 Uđ21 Uđ22 Iđất2 10Ω (1đ) I=220/ (10,2//4 + 0,2+10.1+40,2//40,45) = 6,6A Iđ2 = 6,6 A ; Iđ =6,6 (10,2/ (10,2+4)) = 4,74 A ; IN = -I đ1 = 1,859 A ∗ , Utx1 = -10*1,859 + ∗ Utx2 =6,6*10 + ∗ , Utx3 = 6,6*10 + ∗ , ∗ ∗ ∗ , - = -29,736V < Ucp = 50 V : an toàn ∗ - ∗ , - ∗ , = 16,438 V < Ucp = 50 V : an toàn ∗ = 52,966 V > Ucp = 50 V : khơng an tồn ∗ d) 1đ N 150A 90A IN=40A 66,667A Utx1 đ1 I83,333 50AA Iđ2 20A Utx3 Utx2 Uđ11 Uđ12 Uđ21 Uđ22 Iđ3 20A Uđ31 Uđ32 4Ω 10Ω 10Ω I đ 4 = 150.5/9 = 83,333A I 10//10= 200/3A =66,667A Utx1 = 200/6*10 Utx2 =200/6*10 Utx3 =200/6*10 - ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ - ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ - ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ = 50,391V> Ucp = 50 V : k0 an toàn = 15,024 V < Ucp = 50 V : an toàn = 222,178 V > Ucp = 50 V : khơng an tồn Biện pháp an tồn : tăng số điểm nối đất lặp lại CÂU (2 điểm ) 8m 8m d1a =√24 + 16 = √832 d2a =√24 + = √640 ; d3a =√24 = √576 12m 500kV 50Hz 10m 25m 25m 5m 220kV 50Hz 25m 20m d1b =√19 + 12 = √505 ; d2b =√19 + 17 = √650 d3b =√19 + 22 = √845 5m 20m 20m 1m Ua=0,25*500*25*1 + + −( Ub=0,25*220*20*1 + + −( ∗ ∗ + + U cảm ứng 500kV =1474,91 V ; U cảm ứng 220kV = 760,52 V ; ∗ ∗ + + ∗ ∗ ) = 1474,91V ) = 760,52 V U tổng ống =1474,91 + 760,52 = 2235,43 V I người = 2 50.200.10-9.2235,43 = 140,4 mA >30mA : nguy hiểm , có nguy tử vong >>30 mA Biện pháp an toàn : Nối đất ống kim loại CÂU 3.( điểm ) a) Đặt KTS góc dọc cạnh nhà cao 40m (1đ) hx=40m , hKTS=3m nên h=43m , p = , √ 30m 40m = 0,839 Điều kiện BVCS trọng điểm : h0> hx nên a < ( h - hx ) 7p = (43 - 40 )7*0,839 = 17,619 m 40m 40m 15m Số KTS dọc cạnh 60m : N1 ≥ , + =4,4 chọn KTS a1 = = 15m < 17,619 m 60m 60m 10m 10m Số KTS dọc cạnh 30m : N1 ≥ , + = 2,7 chọn KTS a2 = = 15m < 17,619 m Kiểm tra điều kiện bảo vệ chống sét toàn (0,5đ) - Nếu đặt lứoi 3* 5KTS => D =√15 + 15 = 21,21m > 8(h-hx)p = 8*(43-40)*0,839 = 20,136m -> k0 thỏa - Nếu đặt lưới 3* 6KTS => D =√15 + 10 = 18,0278m < 8(h-hx)p = 8*(43-40)*0,839 = 20,136m => Vậy D < 8(h-hx)p : Nhà BVCS toàn 18 KTS Kiểm tra bảo vệ tòa nhà 15m (0,5đ) Rx=1,6 43 0,839 (43-15)/ (43+15) =15,28m >10m > không cần đặt thêm kim bảo vệ tòa nhà thấp 15m b) Bảo vệ đầu thu sét ESE loại SE6 - L= 15m Chọn vị trí đặt tâm nhà cao 40m , h = 4m , cấp bảo vệ II , D = 45m (0,5đ) Độ cao mái 40m -> h=4m => Rp=36m > Rx=√15 + 30 =33,541m Độ cao mái 15m -> h=4+25 => Rp=55m+ > Rx=√15 + 40 =42,72m (0,5đ) Vậy đầu thu lựa chọn hợp lý 20m ... 6,6*10 + ∗ , ∗ ∗ ∗ , - = -29,736V < Ucp = 50 V : an toàn ∗ - ∗ , - ∗ , = 16,438 V < Ucp = 50 V : an toàn ∗ = 52,966 V > Ucp = 50 V : không an toàn ∗ d) 1đ N 150A 90A IN=40A 66,667A Utx1 đ1 I83,333... ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ - ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ = 50,391V> Ucp = 50 V : k0 an toàn = 15,024 V < Ucp = 50 V : an toàn = 222,178 V > Ucp = 50 V : khơng an tồn Biện pháp an tồn : tăng số điểm nối đất lặp lại CÂU (2 điểm... I chạm ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ , - ∗ (1đ) ∗ =52,012 V > Ucp = 50 V : khơng an tồn = 1,99 V < Ucp = 50 V : an toàn = 31,566 V < Ucp = 50 V : an toàn c) 1,5đ 0,1 0,05Ω 220V IN N I chạm 0,2 0,1Ω 0,1 0,05Ω