ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN MÁY ĐIỆN

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN NĂM: 2014 ************ HỌC PHẦN: MÁY ĐIỆN ĐỀ SỐ: 01 LỚP: ĐH11ĐDD THỜI GIAN LÀM BÀI: 90 PHÚT (SINH VIÊN KHÔNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TÀI LIỆU) Câu 1: Một máy biến áp ba pha chế tạo theo tiêu chuẩn 1094EVN/ĐL2.4, với tổ nối dây Δ/Y0-11, cấp điện áp 22/0,4 kV, có cơng suất biểu kiến định mức 180 kVA Kết thử nghiệm không tải ngắn mạch với số liệu đo được, phía cao áp, sau: - Tổn hao khơng tải: P0 = 315 W - Dòng điện không tải phần trăm: i0 = 2% - Tổn hao ngắn mạch (ở 75 °C): Pk = 2185 W - Điện áp ngắn mạch phần trăm: uk = 5% a) Giải thích ý nghĩa tổ nối dây Δ/Y0-11, vẽ sơ đồ nguyên lý phương án có để thực tổ nối dây (1,0 điểm) b) Nếu tải tiêu thụ công suất 150 kW hệ số công suất 0,85 trễ, điện áp đặt vào sơ cấp máy biến áp phải để điện áp thứ cấp máy tối thiểu 395 V Nếu đổi nấc phía trung máy biến áp có vị trí (được thể thông số 22 ± 2´2,5% kV lý lịch máy biến áp), nên chọn vị trí để đáp ứng u cầu (nên giải thích rõ có khuynh hướng tăng hay giảm số vòng dây quấn phía sơ cấp?) (2,0 điểm) Câu 2: Động chiều (DC) kích từ song song hoạt động điện áp 230 V có điện trở mạch phần ứng 0,21 Ω Đường cong từ hóa cho máy làm việc máy phát khơng tải tốc độ 1200 vòng/phút: S.đ.đ Ea (V) 180 200 220 240 250 Dòng kích từ If (A) 0,74 0,86 1,10 1,45 1,70 Bỏ qua ảnh hưởng phản ứng phần ứng; a) Xác định dòng điện kích từ cần thiết cho động chạy không tải (bỏ qua sụt áp điện trở mạch phần ứng) tốc độ 1200 vòng/phút điện áp nguồn 230 V (1,0 điểm) Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 Trang b) Khi dòng điện phần ứng 38 A, điện áp nguồn 230 V dòng điện kích từ khơng đổi Câu a), tính tốc độ động (1,0 điểm) c) Nếu dòng điện kích từ dòng điện phần ứng khơng đổi trên, tính điện áp nguồn cần thiết cấp cho động để động quay với tốc độ 1100 vòng/phút (1,0 điểm) d) Nếu dòng điện phần ứng điện áp nguồn 38 A 230 V, tính dòng điện kích từ cần thiết để động quay với tốc độ 1100 vòng/phút (0,5 điểm) Câu 3: Một máy điện đồng cực ẩn pha, cực, nối Y, có kết thử nghiệm sau: Chế độ hở mạch: 4000 V, 1000 vòng/phút, dòng điện kích từ 50 A Chế độ ngắn mạch: 300 A, 500 vòng/phút, dòng điện kích từ 50 A Bỏ qua điện trở phần ứng, tổn hao sắt từ, bão hòa từ Tính: a) Điện kháng đồng tần số 25 Hz 50 Hz? (1,0 điểm) b) Dòng điện kích từ để máy điện hoạt động động nối với lưới 3300 V, 50 Hz, có cơng suất tiêu thụ 1000 kW hệ số công suất 0,8 sớm Máy tiêu thụ hay phát sinh công suất phản kháng, sao? (1,0 điểm) c) Dòng điện kích từ để máy điện hoạt động máy phát lên lưới 3300 V, 50 Hz với công suất 1500 kVA hệ số công suất 0,8 trễ Máy tiêu thụ hay phát sinh công suất phản kháng, sao? (1,0 điểm) d) Vẽ giản đồ vector hai trường hợp Câu b) c)? (0,5 điểm) -HẾT - Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 Trang KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐÁP ÁN ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN NĂM: 2014 ************ HỌC PHẦN: MÁY ĐIỆN ĐỀ SỐ: 01 MÃ ĐỀ: 01MĐ/ĐH/2014 LỚP: ĐH11ĐDD Câu: Đáp án: Điểm 0,5đ a) * Giải thích ý nghĩa tổ nối dây: - Ba pha dây quấn sơ cấp nối Δ, ba pha dây quấn thứ cấp nối Y, có nối đất trung tính - Điện áp pha a thứ cấp sớm 30 độ so với điện áp pha A sơ cấp (tương ứng cho cặp pha b/B, c/C) * Sơ đồ nguyên lý sử dụng: 0,5đ b) Thông số nhánh nối tiếp mạch tương đương gần đúng, quy sơ cấp: 0,5đ Tính điện áp sơ cấp cần thiết: Chọn điện áp thứ cấp quy đổi làm vectơ tham chiếu: Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 1,0đ Trang Vậy cần cung cấp tối thiểu 22521 V vào dây quấn sơ cấp máy biến áp, để có điện áp tối thiểu thứ cấp máy 395 V Vị trí đổi nấc nên chọn: 22000 + 2,5% = 22550 V (Thực tế vị trí tương ứng 0,5đ với số vòng dây sơ cấp giảm khoảng 2,5%, với ý nghĩa động tác giảm số vòng dây sơ cấp làm cho điện áp ngõ tăng khoảng 2,5% so với sử dụng vị trí 0%) a/ Xác định dòng điện kích từ cần thiết cho động chạy không tải (bỏ qua sụt áp điện trở mạch phần ứng) tốc độ 1200 vòng/phút điện áp nguồn 230V Bỏ qua sụt áp phần ứng, Ea = U = 230V 0,5đ Tra bảng ta If = 1,275A 0,5đ b/ Tốc độ động cơ: Khi Ia = 38A, ta tính được: Eb = Ua – Ia*Ra = 230-38*0,21 = 222,02V 0,5đ Tốc độ động là: n = (222,02/230)*1200 = 1158,36 vòng/phút 0,5đ c/ Điện áp nguồn cần thiết cấp cho động để động quay với tốc độ 1100 vòng/phút: Ở trường hợp này, ta có nc = 1100 v/p dòng kích từ khơng đổi S.đ.đ E tốc độ 1100 v/p: E = 230*1100/1200 = 210,83V 0,5đ Ta có U = E + Ia*Ra = 210,83 + 0,21*38 = 218,81 V 0,5đ d/ Dòng điện kích từ cần thiết để động quay với tốc độ 1100 vòng/phút: 0,5đ Ta có Ed = Eb = 222,02V 1100 vòng/phút S.đ.đ tốc độ 1200 vòng/phút: E = 222,02*1200/1100 = 242,2 V Tra bảng ta được, If = 1,505 A a/ Điện kháng đồng tần số 25 Hz 50 Hz 1,0đ Sức điện động cảm ứng Ea 500 rpm: Cảm kháng đồng 25 Hz: Cảm kháng đồng 50 Hz: Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 Trang b/ Giải thích: 1,0đ Điện áp pha: Dòng phần ứng pha: Sức điện động cảm ứng: Dòng rotor: Cơng suất phức máy: Do máy phát cơng suất phản kháng c/ Giải thích: 1,0đ Điện áp pha: Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 Trang d/ Vẽ giản đồ vector 0,5đ Motor: Generator: Mã đề: 01MĐ/ĐH/2014 Trang