Bài tập môn Cung cấp điện

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 e = 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.	Xác định dòng điện phụ tải đỉnh của đường dây cung cấp điện cho thiết bị cầu trục nâng hàng 10 tấn có các số liệu ghi trong bảng kèm theo. Điện áp lưới là 380 V.
 Động cơ
Pđm , 
kW
Hệ số
 e %
Hệ số sử
dụng, ksd
Hệ số 
Cosj
Dòng 
Iđm , A
Bội số
Imm /Iđm
Đ/cơ nâng hàng
12
15
0,1
0,76
27,5
5,5
Đ/cơ di chuyển 
 Xe tời
4
15
0,1
0,72
Đ/cơ di chuyển
cầu trục
8
15
0,1
0,75
3.	 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 Cosj = 0,8 và có đồ thị phụ tải giống nhau. 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 W/km ; x0 = 0,356 W/km 
 A-16 có: r0 =1,8 W/km ; x0 = 0,36 W/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
4/.	 Trạm biến áp điện áp 10/0,4 kV đặt 2 máy biến áp, công suất định mức của mỗi máy là S đm = 1000 kVA, DP0 = 4,9 kW; DPn = 15 kW. Phụ tải cực đại của trạm là 1900 kVA xảy ra từ 6 giờ đến 22 giờ, lúc đó vận hành 2 máy, thời gian còn lại công suất phụ tải bằng 20% phụ tải cực đại và chỉ vận hành 1 máy biến áp. 	Xác định tổn hao điện năng trong 1 năm của trạm.
 5/. Trạm biến áp có 2 máy, công suất mỗi máy là S đm = 10 MVA, có thông số DPo = 18 kW, DPn = 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 j = 0,9 và giá tiền 1 kWh là 1000 đ. 
6/. 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 DUcp 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 j
0,85
0,8
0,78
0,75
0,8
7/. 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 DUcp 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 DUcp .
Chọn dung lượng tụ bù cosj ở các tải sao cho cosj 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
cosj
0,85
0,8
0,78
0,75
0,8
8/.
 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 W/ km , x0 = 0,32 W/ 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 (DUmax) của mạng so với DUCP, biết giá trị 
 DUCP = 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 j
0,6
0,7
0,75
0,78
 h.4 120 m 
 D
9	 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây 3 pha (OC) cung cấp điện cho công trình gồm 3 cụm phụ tải có thông số ghi trên sơ đồ (h.5). Đường dây có cùng tiết diện loại AC- 95 có r0 = 0,33 W/ km , x0 = 0,32 W/ km . 
 Tìm giá trị điện áp ở cuối đường dây (điểm C), biết điện áp đầu đường dây U(O) = 0,4 kV và điện áp định mức của lưới là 380 V.
 Tính tổn thất công suất trên đường dây.
O 200 m A 200 m B 100 m C 
Tải
A
B
C
P, kW
50
40
25
Cos j
0,7
0,75
0,8
 h. 5.
10/.	 Đường dây 3 pha có Uđm = 380 V cung cấp điện cho một cụm công trình như hình vẽ (h.6). Dây có tiết diện đồng nhất loại AC- 120 có r0 = 0,27 W/ km , 
x0 = 0,31 W/ km . Điện áp đầu đường dây U(o) = 0,4 kV.Tổn thất điện áp cho phép là DUcp = 9% Uđm 
 */ Kiểm tra tổn thất điện áp DU trên đường dây so với DUcp 
 */ Để giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất trên đường, người ta đặt các tụ bù Cos j ở các tải b, c, d lên bằng 0,92. Tính dung lượng tụ bù C ở các tải đó và tính lại tổn thất điện áp và tổn thất công suất trên đường dây sau khi đặt các tụ bù ở các tải trên. 
 o 100 m a 200 m b 150 m c 100 m d 
 AC - 120
 h.6. Pa Pb Pc Pd 
Tải
a
b
c
d
P(tải), kW
70
55
45
30
 Cos j 
0,85
0,75
0,7
0,78
11/.	 Đường dây 220 V cung cấp điện cho một phụ tải tập trung 45 A và 200 m phụ tải phân bố đều với mật độ 0,3 A/m. Đường dây dùng dây trần cùng tiết diện. Tổn thất điện áp cho phép là DUcp = 4,5% Uđm . Hệ số công suất của phụ tải
 Cos j = 0,8. Độ dài đường dây và phụ tải ghi trên hình vẽ (h.7).
Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất điện áp cho phép.
Tính tổn thất công suất trên đường dây 
 50 m a 200 m b 100 m c 
 A (h.7) 
 0,3 A/m 45 A
12/. Cho ®­êng d©y 3 pha cung cÊp ®iÖn cho 3 phô t¶i nh­  h×nh vÏ, ®iÖn ¸p 380/220 V. D©y dÉn ®ång nhÊt loại AC cã ®iÖn trë suÊt r = 31,5 Wmm2/km hoÆc g = 0,031 km/ Wmm2. Tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp c¶ ®o¹n 0-3 lµ DUcp = ± 7 %. C«ng suÊt phô t¶i cùc ®¹i vµ chiÒu dµi mçi ®o¹n ®­îc ghi trªn s¬ ®å. §o¹n a-b cã phô t¶i ph©n bè ®Òu 120 W/m cos j = 0,8 trªn ®é dµi 120 m.
 +/. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn c¶ ®­êng d©y 0-3 theo tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp (DUcp ) vµ kiÓm tra l¹i theo ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. BiÕt k1k2 = 0,85.
 +/. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y vµ c«ng suÊt ®Çu nguån (0) ph¶i cung cÊp. 
 0 150 m 1 100 m a 120m b 50m 3
 S1	 
 	 120 W/m S3 
 S1 = 20 + j 15 kVA 
 S3 = 15 + j 12 kVA Th«ng sè mét sè lo¹i d©y
 Lo¹i d©y r0 W /km x0 W /km Icp (A)
 AC-50 0,64 0,34 210
 AC-70 0,46 0,33 265
 AC-95 0,34 0,32 335
 AC-120 0,27 0,31 380
13/. 	 M¹ng ®iÖn ph©n phèi 10 kV cung cÊp cho 2 phô t¶i nh­ h×nh vÏ (h.8). T¹i ®Çu nguån cÇn cã Cos j = 0,95, ng­êi ta ®· ®Æt tr¹m bï tô ®iÖn ë t¶i. TÝnh
 - Dung l­îng bï Qb ë c¸c t¶i,
Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y vµ ®iÖn ¸p ë t¶i (U1 vµ U2) sau khi cã tr¹m bï, biÕt U0 = 11,5 kV. 
 2 km 1,5 km 
 0 1 2
 h.8
 S1 = 295 + j 278 kVA ; S2 = 265 + j 260 kVA .
 D©y dÉn ®ång nhÊt dïng lo¹i AC-70 cã r0 = 0,46 W / km , x0 = 0,40 W / km.
14/.	 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 r = 31,5 Wmm2/km hoÆc g = 0,031 km/ Wmm2. Tæn thÊt ®iÖn ¸p cho phÐp c¶ ®o¹n 0-3 lµ DUcp = ± 7 %. C«ng suÊt phô t¶i vµ chiÒu dµi mçi ®o¹n ®­îc ghi trªn s¬ ®å. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn theo DUcp 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 W /km x0 W /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
16/. 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, cosj = 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 
17.	Đường dây 3 pha 380/220 V cung cấp điện cho các phụ tải như hình vẽ. Các đường dây đều dùng dây AC-70 có r0 = 0,46 W/km ;x0 = 0,32 W/km; đoạn a-b dài 100m có phụ tải phân bố đều với mật độ 200 W/m và cos j = 0,75. Tổn thất điện áp cho phép là DUcp = 7 % Uđm , giá trị công suất và hệ số công suất cosj cho trong bảng. Độ dài đường dây ghi trên sơ đồ. 
Kiểm tra tổn thất điện áp DUmax trên mạng điện so với DUcp 
Xác định hệ số cos j tại thanh cái hạ áp (A), khi các tải tập trung được đặt tụ bù để nâng cos j tại đó lên có cos j = 0,92
 A 150 m S1 
 150 m S2 50 m a 100 m b 
Tải
1
2
3
4
P, kW
55
40
45
35
Cos j
0,65
0,7
0,72
0,78
 100 m 
 S3 100 m S4 
18/. Có đường dây trên không loại AC, điện áp định mức 10 kVcung cấp cho 3 phụ tải có sơ đồ như hình vẽ. Đoạn O-1dùng dây AC-50 lộ kép, đoạn 1-2 và 1-3 dùng dây AC-35 lộ đơn. Công suất phụ tải S1 = S3 = 500 + j 375 kVA, S2 = 600 + j 290 kVA. Chiều dài các đoạn ghi trên sơ đồ. Xác định :
Tổn thất điện áp trên đường dây A-1-2, biết DUCP = 6 % Uđm ;
Tổn thất công suất trên đường dây, công suất nguồn O phải cung cấp và hệ số công suất ở đầu nguồn O. 
Để giảm tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên đường dây, ta thực hiện bù cosj ở các tải số 2 và số 3 sao cho tại đó có cosj = 0,92. Xác định công suất phản kháng cần bù Qb và tính dung lượng tụ bù C ở các tải nói trên. 
 3 
 S3
 2 km AC-35 
 2 km (lộ kép) 
 O
	 AC-35 
	 AC-50 1 3 km 
 S1 S2 2 
 S1 S2 
21/.	Tính công suât và chọn đèn chiếu sáng cho 1 xưởng may công nghiệp có 400 máy may trên diện tích 20 x 70 = 1400 m2, trần cao 4 m, bàn làm việc cao 0,8 m . Độ rọi yêu cầu là E = 300 lx. Tường và trần mầu sáng . Điện cung cấp 3 pha 380/220 V.