Bài tập môn Cung cấp điện

BÀI TẬP CUNG CẤP ĐIỆN 1. Xác định phụ tải tính toán cho xưởng cơ khí có các thiết bị ghi trong bảng kèm theo. Các thiết bị được nối vào 2 tủ điện TĐ-1 và TĐ-2. Mạng điện có điện áp 380/220 V. T/T Tên thiết bị số lượng C/suất đặt Pđm , kW Hệ số sủ dụng, ksd Hệ số Cosϕ TĐ-1 1 Máy tiện 1 10,65 0,14 0,6 2 Máy tiện 2 31,3 0,14 0,6 3 Máy khoan 1 2,2 0,12 0,6 4 Máy phay 1 6,6 0,13 0,6 5 Máy phay 1 6,2 0,13 0,6 6 Máy phay 1 3,8 0,13 0,6 7 Máy mài 1 0,6 0,12 0,6 8 Máy doa 1 18,65 0,17 0,6 TĐ-2 9 Cầu trục có ε = 40% 1 19,2 0,1 0,5 10 Quạt gió 1 5,5 0,6 0,8 11 Quạt gió 1 3,0 0,6 0,8 12 Máy biến áp hàn 1 36 kVA 0,2 0,4 13 Tủ sấy 1 6,0 0,75 0,95 14 Lò điện 1 10,0 0,75 0,95 15 Máy hút bụi 1 4,0 0,06 0,5 2. Đường dây 6 kV cung cấp điện cho cụm phụ tải có thông số ghi trên sơ đồ (h.1). Các phụ tải đều có Cosϕ = 0,8. Toàn bộ 3 pha phụ tải trong 1 năm tiêu thụ hết 720.000 kWh. Xác định : - Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng. Biết: dây A-25 có r0 = 1,15 Ω/km ; x0 = 0,356 Ω/km A-16 có: r0 =1,8 Ω/km ; x0 = 0,36 Ω/km. - Tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong 1 năm. 2 km 1 A-16, 2km 2 A 40 kW A-25 A-16, 1km 120 kW 3 80 kW h.1 3. Trạm biến áp có 2 máy, công suất mỗi máy là S đm = 10 MVA, có thông số ∆Po = 18 kW, ∆Pn = 60 kW, điện áp là 115/11 kV cung cấp điện cho khu công nghiệp. Phụ tải cực đại của trạm là Pmax = 12 MW trong 2000 giờ/năm. Thời gian còn lại phụ tải bằng 40% phụ tải cực đại. Xác định : tổn thất điện năng và chi phí cho tổn thất điện năng trong năm khi: - Cả hai máy đều vận hành song song suốt năm. - Cắt bớt 1 máy khi phụ tải giảm còn bằng 40% phụ tải cực đại. Biết hệ số công suất phụ tải trong cả năm không đổi là Cos ϕ = 0,9 và giá tiền 1 kWh là 1000 đ. 4. Có sơ đồ cung cấp điện hạ áp 3 pha từ trạm biến áp 22/ 0,4 kV đến các phụ tải như hình vẽ (h.2). Tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp trên tất cả các nhánh không vượt quá 5%. Chiều dài đường dây và số liệu phụ tải ghi trên sơ đồ và bảng dưới đây. Tính : - Dung lượng và chọn máy biến áp cho trạm. - Chọn tiết diện dây dẫn cho tất cả các nhánh của sơ đồ theo điều kiện phát nóng (I lâu dài cho phép). - Kiểm tra tổn thất điện áp trên nhánh AB và AE . PA A 200 m D 300 m E 200 m 300 m PD PE PC (h.2) PB Tải A Tải B Tải C Tải D Tải E P(tải), kW 125 175 120 90 60 Cos ϕ 0,85 0,8 0,78 0,75 0,8 5. Có sơ đồ cung cấp điện hạ áp 3 pha từ trạm biến áp 22/0,4 kV đến các phụ tải như hình vẽ (h.3). Tổn thất điện áp cho phép ∆Ucp trên tất cả các nhánh không vượt quá 7 %. Chiều dài đường dây và số liệu phụ tải ghi trên sơ đồ. Tính : - Dung lượng và chọn máy biến áp cho trạm, - Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện theo điều kiện phát nóng, biết k1k2 = 0,9 và kiểm tra lại theo ∆Ucp . - Tính tổng dung lượng bù cho các tải và phân bố dung lượng đó cho các tải sao cho cosϕ tại thanh cái hạ áp (A) của trạm biến áp đạt bằng 0,95. A 200 m B 200 m 300 m 300 m D E C PA h.3 Tải A B C D E P (kW) 125 175 120 90 60 cosϕ 0,85 0,8 0,78 0,75 0,8 6. Đường dây 3 pha điện áp định mức là 380 V, cung cấp điện cho 4 cụm phụ tải có thông số ghi trên sơ đồ . Đường dây có cùng tiết diện loại AC- 95 có r0 = 0,34 Ω/ km , x0 = 0,32 Ω/ km . • Tìm giá trị điện áp ở cuối đường dây (điểm C), biết điện áp đầu đường dây U(o) = 0,4 kV • Xác định tổn thất điện áp lớn nhất (∆Umax) của mạng so với ∆UCP, biết giá trị ∆UCP = 7% Uđm . • Tính tổn thất công suất trên đường dây và công suất nguồn (0) cung cấp. O 50 m A 100 m B 50 m C Tải A B C D P, kW 55 30 25 65 Cos ϕ 0,6 0,7 0,75 0,78 h.4 120 m D 7. Cho ®−êng d©y cung cÊp ®iÖn cho 3 phô t¶i nh− h×nh vÏ (h.9). §iÖn ¸p 380/220 V. D©y dÉn ®ång nhÊt lo¹i AC trÇn cã ®iÖn trë suÊt ρ = 31,5 Ωmm2/km hoÆc γ = 0,031 km/ Ωmm2. Tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp c¶ ®o¹n 0-3 lµ ∆Ucp = 7 %. C«ng suÊt phô t¶i vµ chiÒu dµi mçi ®o¹n ®−îc ghi trªn s¬ ®å. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn theo ∆Ucp vµ kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. BiÕt k1k2 = 0,88. 0 200 m 1 150 m 2 50m 3 h.9 S1 = 20 + j 25 kVA S2 = 15 + j 12 kVA S3 = 17 + j 13 kVA Th«ng sè mét sè lo¹i d©y Lo¹i d©y r0 Ω /km x0 Ω /km Icp (A) AC-50 0,64 0,34 220 AC-70 0,46 0,331 275 AC-95 0,34 0,319 335 AC-120 0,27 0,313 380 8. Có hai động cơ Đ1 ; Đ2 và phụ tải chiếu sáng được cấp điện từ tủ hạ áp 380/220 V (h.12). Dòng điện làm việc của mỗi động cơ Đ1 là 52,4 A, dòng điện mở máy là 262 A, của động cơ Đ2 là 35 A, bội số dòng điện mở máy là 5,5. Phụ tải chiếu sáng có công suất P = 50 kW, cosϕ = 1. Đóng, ngắt bảo vệ mạng điện được thực hiện bằng các aptômat. Các áptômát mạch động cơ có bộ phận ngắt bằng điện từ, trong mạch chiếu sáng có bộ phận ngắt bằng nhiệt. - Chọn tiết diện dây dẫn cho mạng điện trên. - Khi các mạch điện trên được bảo vệ bằng cầu chì, chọn các cầu chì và phối hợp với dây dẫn cho các nhánh và tổng của mạng. A1 Đ1 A A2 Đ2 h.12 P A3