Đề kiểm tra giữa học kỳ II môn Quản lý và sử dụng năng lượng - Năm học 2014-2015

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ 2, NĂM HỌC 2013-2014. 
MÔN THI: QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG. Thời gian: 45 phút. 
Sinh viên được sử dụng tài liệu, không được trao đổi tài liệu. 
Cho 2 loại động cơ công suất 1,5kW, 380V, 50Hz, 6 cực: 
_ Động cơ loại A: ở định mức: hiệu suất 86,5%, hệ số công suất 0,69; giá 7 triệu. 
_ Động cơ loại B: ở định mức: hiệu suất 75,2%, hệ số công suất 0,75; giá 5 triệu. 
Giá điện sản xuất được tính như bảng sau: 
Giờ Thứ 2- thứ 7 (giờ) Chủ Nhật (giờ) Biểu giá (đồng) 
Thấp điểm 6 6 897 
Bình thường 13 18 1406 
Cao điểm 5 0 2542 
Câu 1: Một dây chuyển sản xuất cần lắp đặt một động cơ mới, cân nhắc lựa chọn 1 trong 2 loại 
động cơ trên. Dây chuyền được thiết kế làm việc trong 7 năm. Khấu hao của động cơ sau 7 năm còn 
30%. Phân tích tương quan và nhận xét lựa chọn loại động cơ theo 2 phương pháp: tính thời gian 
hoàn vốn SPP và tính tỷ suất sinh lợi/đầu tư BCR trong 7 năm (lãi suất chiếc khấu 10%/năm) nếu: 
a) Dây chuyền vận hành đầy tải 8760 giờ/năm. (2đ) 
b) Dây chuyền vận hành đầy tải 24giờ/ngày, nhưng chỉ làm việc 1 tháng mỗi năm. (2đ) 
c) Dây chuyền vận hành đầy tải cả năm, nhưng chỉ làm việc vào giờ thấp điểm. (2đ) 
Câu 2: Một hệ truyền động dùng biến tần (có tuổi thọ 7 năm) sử dụng động cơ loại A. Cho biết 
động cơ đạt hiệu suất cực đại ở hệ số tải dòng điện max=0,8, và có tổn hao sắt bằng tổn hao cơ. Biết 
hệ số công suất lúc không tải là 0,1. 
a) Khi động cơ vận hành ở chế độ định mức: tính tổn hao đồng, tổn hao sắt, tổn hao cơ, và dòng 
từ hóa động cơ Id? (1đ) 
b) Khi động cơ kéo tải 100W (ở điện áp và tần số định mức), tính hiệu suất của động cơ? (1đ) 
c) Nếu biến tần có chế độ tiết kiệm năng lượng (TKNL) sẽ tự động điều chỉnh điện áp khi động 
cơ chạy non tải sao cho hiệu suất cao nhất. Với tải 100W như câu b, nếu biến tần điều khiển 
điện áp cấp cho động cơ giảm còn 33%. Tính hiệu suất của động cơ? Nhận xét? (1đ) 
d) Động cơ làm việc 8760 giờ/năm và luôn chạy đầy tải, chỉ chuyển sang chế độ non tải (100W) 
vào giờ cao điểm. Tính chi phí tăng thêm lớn nhất có thể chấp nhận được cho biến tần có chế 
độ TKNL? Suất lợi nhuận tối thiểu MARR là 10%/năm. (1đ) 
------------------------------------------------- ------------------------------------------------- 
Bảng tính với lãi suất chiếc khấu i=10% 
Câu 1: Ket qua _________________________________________________________ 
1.a) SPP_ao = 0.591367 nam 
1.a) SPP_a = 0.413957 nam % Nếu tính theo 70% CP0o (SV viên tính theo cách này vẫn cho đủ điểm) 
1.a) BCR_a = 11.760645 
1.b) SPP_bo = 7.096404 nam 
1.b) SPP_b = 4.967483 nam % Nếu tính theo 70% CP0o 
1.b) BCR_b = 0.980054 <1: Co the chon dong co hieu suat thap! 
1.c) SPP_co = 3.907128 nam 
1.c) SPP_c = 2.734990 nam % Nếu tính theo 70% CP0o 
1.c) BCR_c = 1.780043 
Pout = 1.5000 
HS1 = 0.8650 
HS2 = 0.7520 
P1 = 1.7341 
P2 = 1.9947 
CP0o = 2000000 
CP0 = 1400000 % bằng 70% CP0o 
i = 0.1000 
% Cau a 
t_a = 8760 
Gia_a = 1.4816e+003 
CP_A_a = 3.3820e+006 
SPP_a = 0.4140 % Nếu tính theo 70% CP0o (SV viên 
tính theo cách này vẫn cho đủ điểm) 
SPP_ao = 0.5914 
BCR_a = 11.7606 
% Cau b 
t_b = 730 
Gia_b = 1.4816e+003 
CP_A_b = 2.8183e+005 
SPP_b = 4.9675 % Nếu tính theo 70% CP0o 
SPP_bo = 7.0964 
BCR_b = 0.9801 
% Cau c 
t_c = 2190 
Gia_c = 897 
CP_A_c = 5.1188e+005 
SPP_c = 2.7350 % Nếu tính theo 70% CP0o 
SPP_co = 3.9071 
BCR_c = 1.7800 
Câu 2: Ket qua _____________________________________________ 
2.a) P.Cu = 142.746370 W 
2.a) P.Fe = 45.678838 W 
2.a) Pthco = 45.678838 W 
2.a) Id = 1.381079 A 
2.a) Iq = 3.559892 A 
2.a) HS_b = 0.473633 
2.c) HS_c = 0.614223 
2.d) Cost_d = 935.541479 (dong) 
Pout_dm = 1500 
HS_DC = 0.8650 
bta_max = 0.8000 
cos_dm = 0.6900 
% Cau a 
U0 = 380 
cos_0 = 0.1000 
Pin = 1.7341e+003 
Pth = 234.1040 
Pn = 142.7464 
P0 = 91.3577 
PFe = 45.6788 
Pthco = 45.6788 
I0 = 1.3880 
IFe = 0.1388 
Id = 1.3811 
I_dm = 3.8184 
Iq = 3.5599 
% Cau b 
Pout_b = 100 
Idb = 1.3811 
Iqb = 0.3355 
Ib = 1.4212 
bta_b = 0.3722 
Pn_b = 19.7762 
P0_b = 91.3577 
HS_b = 0.4736 
% Cau c 
Uc = 125.4000 
PFe_c = 4.9744 
P0_c = 50.6533 
Idc = 0.4558 
Iqc = 1.0167 
Ic = 1.1142 
bta_c = 0.2918 
Pn_c = 12.1541 
HS_c = 0.6142 
% Cau d 
Gia = 0.0025 
t = 1564 
i = 0.1000 
Pin_b = 211.1338 
Pin_c = 162.8074 
CP_A = 192.1661 
Cost_d = 935.5415 
Câu 1: 
% Lop QL&SDNL - Chinh quy HK2.2014 
% Cau 1 
clc 
clear all 
Pout = 1.500 % Cong suat kW 
HS1=0.865 
HS2=0.752 
P1= Pout/HS1 % Cong suat dinh muc dong co 1 
P2= Pout/HS2 % Cong suat dinh muc dong co 2 
CP0o=(7-5)*1000000 % Chi Phi ban dau, x 1000 VND 
CP0=CP0o*(1-0.3) % Chi Phi ban dau - Gia tri con lai, x 1000 VND 
i=0.1 
% Cau a 
t_a=8760 
Gia_a=(7*6*897 + (13*6+18)*1406 + (5*6)*2542)/7/24 
CP_A_a= (P2-P1)*t_a*Gia_a % Chi phi tien dien tiet kiem hang nam 
SPP_a = CP0/CP_A_a 
SPP_ao = CP0o/CP_A_a 
%(P/A, 10%, 7) = 4.8684 <--- tra bang 
BCR_a=CP_A_a*4.8684/CP0 
% Cau b 
t_b=8760/12 % mot thang moi nam 
Gia_b=Gia_a 
CP_A_b= (P2-P1)*t_b*Gia_b % Chi phi tien dien tiet kiem hang nam 
SPP_b = CP0/CP_A_b 
SPP_bo = CP0o/CP_A_b 
%(P/A, 10%, 7) = 4.8684 <--- tra bang 
BCR_b=CP_A_b*4.8684/CP0 
% Cau c 
t_c=6*365 
Gia_c=897 
CP_A_c= (P2-P1)*t_c*Gia_c % Chi phi tien dien tiet kiem hang nam 
SPP_c = CP0/CP_A_c 
SPP_co = CP0o/CP_A_c 
%(P/A, 10%, 7) = 4.8684 <--- tra bang 
BCR_c=CP_A_c*4.8684/CP0 
disp('Ket qua _________________________________________________________') 
TEXT = sprintf('1.a) SPP_ao = %f nam', SPP_ao); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.a) SPP_a = %f nam', SPP_a); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.a) BCR_a = %f', BCR_a); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.b) SPP_bo = %f nam', SPP_bo); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.b) SPP_b = %f nam', SPP_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.b) BCR_b = %f <1: Co the chon dong co hieu suat thap!', BCR_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.c) SPP_co = %f nam', SPP_co); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.c) SPP_c = %f nam', SPP_c); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('1.c) BCR_c = %f', BCR_c); disp(TEXT) 
Câu 2: 
% Lop QL&SDNL - Chinh quy HK2.2014 
% Cau 2 
clc 
clear all 
Pout_dm = 1500 % Cong suat 
HS_DC=0.865 
bta_max=0.80 
cos_dm=0.69 
% Cau a 
U0=380 
cos_0=0.1 
Pin= Pout_dm/HS_DC % Cong suat dinh muc dong co 
Pth=(1-HS_DC)*Pin 
% P0+Pn=Pth 
% P0=Pn*bta_max^2 
Pn=Pth/(1+bta_max^2) 
P0=Pth-Pn 
PFe=P0/2 % PFe=Pc=Ton hao sat bang ton hao co 
Pthco=P0/2 % Ton hao sat bang ton hao co 
I0=P0/(sqrt(3)*U0*cos_0) 
%IFe=PFe/(sqrt(3)*U0) % IFe=Ic 
IFe=P0/(sqrt(3)*U0) % Neu khong bo qua ton hao co khi chay khong tai! 
Id=sqrt(I0^2-IFe^2) % Id=Im 
I_dm=Pin/(sqrt(3)*U0*cos_dm) 
Iq=sqrt(I_dm^2-Id^2) 
% Cau b 
Pout_b = 100 % Cong suat 
% Vi dien ap khong doi nen lamda ~ U/f ~ Id khong doi 
Idb=Id 
% Vi toc do dong co KDB thay doi khong dang ke, nen Tb ~Pb ~lamda.Iq 
Iqb=Iq*(Pout_b+Pthco)/(Pout_dm+Pthco) 
Ib=sqrt(Idb^2+Iqb^2) 
bta_b = Ib/I_dm 
Pn_b=bta_b^2*Pn 
P0_b=P0 
HS_b=Pout_b/(Pout_b+Pn_b+P0_b) 
% Cau c 
Uc=0.33*U0 
PFe_c = PFe* (Uc/U0)^2 % Pfe ~ lamda^2 ~ (U/f)^2 
P0_c = PFe_c + Pthco % Do toc do thay doi khong nhieu nen Ton hao co khong doi 
% lamda ~ U/f ~ Id. 
Idc = Id*(Uc/U0) 
% Va Tco ~Pco/w ~ Pco ~lamda.Iq ~Id.Iq 
Iqc = Iqb*Idb/Idc 
Ic=sqrt(Idc^2+Iqc^2) 
bta_c = Ic/I_dm 
Pn_c=bta_c^2*Pn 
HS_c=Pout_b/(Pout_b+Pn_c+P0_c) 
% Cau d 
Gia=2.542/1000 % ngan VND/Wh = Gia dien gio cao diem 
t=(5*6)/(24*7)*8760 % gio cao diem/nam 
i=0.1 
Pin_b= Pout_b/HS_b % Cong suat vao cua dong co o cau b (ko dung bien tan) 
Pin_c= Pout_b/HS_c % Cong suat vao cua dong co o cau c (co dung bien tan) 
CP_A= (Pin_b-Pin_c)*t*Gia % Chi phi tien dien tiet kiem hang nam 
%(P/A, 10%, 7) = 4.8684 <--- tra bang 
Cost_d=CP_A*4.8684 
disp('Ket qua _________________________________________________________') 
TEXT = sprintf('2.a) P.Cu = %f W', Pn); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.a) P.Fe = %f W', PFe); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.a) Pthco = %f W', Pthco); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.a) Id = %f A', Id); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.a) Iq = %f A', Iq); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.a) HS_b = %f', HS_b); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.c) HS_c = %f', HS_c); disp(TEXT) 
TEXT = sprintf('2.d) Cost_d = %f (dong)', Cost_d); disp(TEXT)