Đề kiểm tra giữa học kỳ I môn Quản lý và sử dụng năng lượng - Năm học 2014-2015
Câu 1: Cho 2 loại động cơ công suất 2,2kW, 380V, 50Hz, 4 cực:
_ Động cơ tiêu chuẩn IE1, ở định mức: hiệu suất 79,7%, hệ số công suất 0,81, giá 7,5 triệu.
_ Động cơ tiêu chuẩn IE2, ở định mức: hiệu suất 84,3%, hệ số công suất 0,81, giá 9 triệu.
Cả 2 động cơ đều đạt hiệu suất cực đại ở hệ số tải dòng điện max=0,8; có hệ số công suất không tải
là 0,1; và có tổn hao sắt bằng tổn hao cơ. Tuổi thọ của động cơ là 10 năm. Khấu hao của động cơ
sau 10 năm còn 0%. Mua điện theo biểu giá điện cho sản xuất công nghiệp hạ thế.
a) Một dây chuyền sản xuất thiết kế làm việc trong 10 năm, 8760 giờ/năm, cần lắp đặt một động cơ
mới, cân nhắc lựa chọn 1 trong 2 loại động cơ trên. Do đặc thù của tải, động cơ vận hành thƣờng
trực ở 30% công suất tải định mức.
_ Tính hiệu suất cho 2 động cơ trên khi vận hành với 30% tải? (2đ)
_ Phân tích tƣơng quan để lựa chọn loại động cơ theo 2 phƣơng pháp: tính thời gian hoàn vốn SPP
và tính tỷ suất sinh lợi/đầu tƣ BCR trong 10 năm (lãi suất chiếc khấu 10%/năm)? (2đ)
TD = 2190
TG_BT = 5.0057e+003
TG_CD = 1.5643e+003
Cost_1kW_22kV = 1.2298e+007
Cost_1kW_6kV = 1.2839e+007
Cau a___________________________
S = 1.1765e+003
beta = 0.9412
P_TH = 10.4893
Cost_TH_22kV = 1.2900e+008
Cost_TT_22kV = 1.2298e+010
Cost_tongTT_22kV = 1.2427e+010
Cost_tongTT_22kV_10nam = 7.6358e+010
Cost_22kV_10nam = 7.7858e+010
Cost_TT_6kV = 1.2839e+010
Cost_6kV_10nam = 7.8891e+010
Cau a: Cach 2__________________________
Cost_TK_1nam = 4.1225e+008
SPP_MBA = 3.6386
Cau b__________________________
Cost_kVAr = 120000
PF_b = 0.9500
S_b = 1.0526e+003
beta_b = 0.8421
P_TH_b = 8.6007
Cost_TH_b = 1.0577e+008
Cost_TH_TK = 2.3226e+007
tan = 0.6197
tan_b = 0.3287
C_TB = 291.0602
Cost_TB = 3.4927e+007
SPP = 1.5038
BCR = 4.0860
Câu 1:
% Lop QL&SDNL - Chinh quy HK1.2014-2015
% Cau 1
clc
clear all
disp('Gia dien ___________________________________')
% Bieu gia dien 10/2014
% Gia dien Cong Nghiep <6kV
Gia_CN_TD=890 % Gia dien Cong Nghiep gio Thap Diem
Gia_CN_BT=1388 % Gia dien Cong Nghiep gio Binh Thuong
Gia_CN_CD=2520 % Gia dien Cong Nghiep gio Cao Diem
% Van hanh 24gio/ngay, 365ngay/nam = 8760 gio.
TG_TD=6*365% Thoi gian Thap Diem trong 1 nam
TG_BT=13*365*(6/7)+18*365*1/7% Thoi gian Binh Thuong trong 1 nam
TG_CD=5*365*(6/7)% Thoi gian Cao Diem trong 1 nam
% Chi phi tien dien mot nam cho moi kW
Cost_1kW=TG_TD*Gia_CN_TD+TG_BT*Gia_CN_BT+TG_CD*Gia_CN_CD % Duoi 6kV
disp('Thong so ___________________________________')
Ud_dm=380
Pout_dm = 2200 % Cong suat
HS_IE1_dm=0.797
cos_IE1_dm=0.81
bta_max_IE1=0.8
cos_IE1_0=0.1
Cost_Motor_IE1=7.5e+6
HS_IE2_dm=0.843
cos_IE2_dm=0.81
bta_max_IE2=0.8
cos_IE2_0=0.1
Cost_Motor_IE2=9.0e+6
beta_Load=0.3 % 30% tai
beta_V=0.60 % 60% dien ap dinh muc
HS_inverter=0.95
Cost_Inverter=4e+6 % 4 trieu dong
% Cau a
disp('Cau a: _________________________________________')
Pout_a = beta_Load*Pout_dm % Cong suat
disp('Cau a: Dong co IE1 ___________________________________')
Pin_IE1_dm= Pout_dm/HS_IE1_dm % Cong suat dinh muc dong co
Pth_IE1_dm=(1-HS_IE1_dm)*Pin_IE1_dm
% P0+Pn=Pth
% P0=Pn*bta_max^2
Pn_IE1_dm=Pth_IE1_dm/(1+bta_max_IE1^2)
P0_IE1_dm=Pth_IE1_dm-Pn_IE1_dm
PFe_IE1_dm=P0_IE1_dm/2 % PFe=Pc=Ton hao sat bang ton hao co
Pthco_IE1_dm=P0_IE1_dm/2 % Ton hao sat bang ton hao co
I0_IE1=P0_IE1_dm/(sqrt(3)*Ud_dm*cos_IE1_0)
%IFe=PFe/(sqrt(3)*U0) % IFe=Ic, Neu bo qua ton hao co khi chay khong tai!
IFe_IE1=P0_IE1_dm/(sqrt(3)*Ud_dm) % Neu khong bo qua ton hao co khi chay khong tai!
Id_IE1_dm=sqrt(I0_IE1^2-IFe_IE1^2) % Id=Im
I_IE1_dm=Pin_IE1_dm/(sqrt(3)*Ud_dm*cos_IE1_dm)
Iq_IE1_dm=sqrt(I_IE1_dm^2-Id_IE1_dm^2)
% Vi dien ap khong doi nen lamda ~ U/f ~ Id khong doi
Id_IE1=Id_IE1_dm
% Gia su toc do dong co KDB thay doi khong dang ke, nen Tb ~Pb ~lamda.Iq
Iq_IE1=Iq_IE1_dm*(Pout_a+Pthco_IE1_dm)/(Pout_dm+Pthco_IE1_dm)
I_IE1=sqrt(Id_IE1^2+Iq_IE1^2)
bta_IE1 = I_IE1/I_IE1_dm
Pn_IE1=bta_IE1^2*Pn_IE1_dm
P0_IE1=P0_IE1_dm
HS_IE1=Pout_a/(Pout_a+Pn_IE1+P0_IE1)
disp('Cau a: Dong co IE2 ___________________________________')
Pin_IE2_dm= Pout_dm/HS_IE2_dm % Cong suat dinh muc dong co
Pth_IE2_dm=(1-HS_IE2_dm)*Pin_IE2_dm
% P0+Pn=Pth
% P0=Pn*bta_max^2
Pn_IE2_dm=Pth_IE2_dm/(1+bta_max_IE2^2)
P0_IE2_dm=Pth_IE2_dm-Pn_IE2_dm
PFe_IE2_dm=P0_IE2_dm/2 % PFe=Pc=Ton hao sat bang ton hao co
Pthco_IE2_dm=P0_IE2_dm/2 % Ton hao sat bang ton hao co
I0_IE2=P0_IE2_dm/(sqrt(3)*Ud_dm*cos_IE2_0)
%IFe=PFe/(sqrt(3)*U0) % IFe=Ic, Neu bo qua ton hao co khi chay khong tai!
IFe_IE2=P0_IE2_dm/(sqrt(3)*Ud_dm) % Neu khong bo qua ton hao co khi chay khong tai!
Id_IE2_dm=sqrt(I0_IE2^2-IFe_IE2^2) % Id=Im
I_IE2_dm=Pin_IE2_dm/(sqrt(3)*Ud_dm*cos_IE2_dm)
Iq_IE2_dm=sqrt(I_IE2_dm^2-Id_IE2_dm^2)
% Vi dien ap khong doi nen lamda ~ U/f ~ Id khong doi
Id_IE2=Id_IE2_dm
% Gia su toc do dong co KDB thay doi khong dang ke, nen Tb ~Pb ~lamda.Iq
Iq_IE2=Iq_IE2_dm*(Pout_a+Pthco_IE2_dm)/(Pout_dm+Pthco_IE2_dm)
I_IE2=sqrt(Id_IE2^2+Iq_IE2^2)
bta_IE2 = I_IE2/I_IE2_dm
Pn_IE2=bta_IE2^2*Pn_IE2_dm
P0_IE2=P0_IE2_dm
HS_IE2=Pout_a/(Pout_a+Pn_IE2+P0_IE2)
disp('Cau a: So sanh tuong quan ___________________________________')
Pin_IE1=Pout_a/HS_IE1
Cost_Energy_IE1_1nam=Pin_IE1/1000*Cost_1kW % Tinh theo 1000Wh=1kWh
Pin_IE2=Pout_a/HS_IE2
Cost_Energy_IE2_1nam=Pin_IE2/1000*Cost_1kW % Tinh theo 1000Wh=1kWh
Cost_Motor_delta=Cost_Motor_IE2-Cost_Motor_IE1 % CHi phi tang them khi mua dong co IE2
Cost_Energy_TKa_1nam=Cost_Energy_IE1_1nam-Cost_Energy_IE2_1nam
SPP_a=Cost_Motor_delta/Cost_Energy_TKa_1nam
%(P/A, 10%, 10) = 6.1446 <--- tra bang 10 nam
Cost_Energy_TKa_10nam=Cost_Energy_TKa_1nam*6.1446
BCR_a_10nam=Cost_Energy_TKa_10nam/Cost_Motor_delta
% Cau b
disp('Cau b: Dong co IE2 ___________________________________')
Pout_b=Pout_a; % Tai nhu cau a
Ud_b=beta_V*Ud_dm
PFe_b = PFe_IE2_dm* (Ud_b/Ud_dm)^2 % Pfe ~ lamda^2 ~ (U/f)^2
P0_b = PFe_b + Pthco_IE2_dm % Do toc do thay doi khong nhieu nen Ton hao co khong doi
% lamda ~ U/f ~ Id.
Id_b = Id_IE2_dm*(Ud_b/Ud_dm)
% Va Tco ~Pco/w ~ Pco ~lamda.Iq ~Id.Iq
Iq_b = Iq_IE2*Id_IE2/Id_b
I_b=sqrt(Id_b^2+Iq_b^2)
bta_b = I_b/I_IE2_dm
Pn_b=bta_b^2*Pn_IE2_dm
HS_b=Pout_b/(Pout_b+Pn_b+P0_b)
HS_chung=HS_b*HS_inverter
% Cau bb
Pin_IE2= Pout_a/HS_IE2 % Cong suat vao cua dong co IE2 o cau a (khong co bien tan)
Pin_b= Pout_b/HS_chung % Cong suat vao cua dong co o cau b (co dung bien tan)
P_delta= (Pin_IE2-Pin_b) % Cong suat tiet kiem
Cost_Energy_TKb_1nam=P_delta/1000*Cost_1kW % Tien dien tiet kiem 1 nam (tinh theo kW)
SPP_b=Cost_Inverter/Cost_Energy_TKb_1nam
%(P/A, 10%, 10) = 6.1446 <--- tra bang 10 nam
Cost_Energy_TKb_10nam=Cost_Energy_TKb_1nam*6.1446
BCR_b_10nam=Cost_Energy_TKb_10nam/Cost_Inverter
disp('Ket qua _________________________________________________________')
TEXT = sprintf('1.a) Hieu suat dong co IE1 = %f', HS_IE1); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.a) Hieu suat dong co IE2 = %f', HS_IE2); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.a) SPP_a = %f nam', SPP_a); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.a) BCR_a_10nam = %f', BCR_a_10nam); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.b) Hieu suat dong co IE2 = %f', HS_b); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.b) Hieu suat dong co IE2+Inverter = %f', HS_chung); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.b) SPP_b = %f nam: =>khong nen dau tu Bien tan', SPP_b); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('1.b) BCR_b_10nam = %f', BCR_b_10nam); disp(TEXT)
Câu 2:
% Lop QL&SDNL - De KTGK, lop CQ HK1.2014-2015
% Cau 2
clc
clear all
% Bieu gia dien 10/2014
% Gia dien Cong Nghiep <6kV
Gia_CN_TD=890 % Gia dien Cong Nghiep gio Thap Diem
Gia_CN_BT=1388 % Gia dien Cong Nghiep gio Binh Thuong
Gia_CN_CD=2520 % Gia dien Cong Nghiep gio Cao Diem
% Gia dien Cong Nghiep 22kV
Gia_22kV_TD=845 % Gia dien Cong Nghiep gio Thap Diem
Gia_22kV_BT=1328 % Gia dien Cong Nghiep gio Binh Thuong
Gia_22kV_CD=2429 % Gia dien Cong Nghiep gio Cao Diem
Sdm=1250; % 1250kVA
Po=1.020;
Pn=10.690;
Io=1.5/100;
Vn=6/100;
P_TT=1000; % Tai Tieu Thu 1000kW
PF=0.85; % Tai cam
Tnam=8760; % gio
Cost_MBA=1.5e+9 % 1 ty dong, thoi gia hien tai
% i=10% - tra bang
disp('Cau 2___________________________')
% Van hanh 24gio/ngay, 365ngay/nam = 8760 gio.
TG_TD=6*365% Thoi gian Thap Diem trong 1 nam
TG_BT=13*365*(6/7)+18*365*1/7% Thoi gian Binh Thuong trong 1 nam
TG_CD=5*365*(6/7)% Thoi gian Cao Diem trong 1 nam
% Chi phi tien dien mot nam cho moi kW
Cost_1kW_22kV=TG_TD*Gia_22kV_TD+TG_BT*Gia_22kV_BT+TG_CD*Gia_22kV_CD % 6kV-22kV
Cost_1kW_6kV=TG_TD*Gia_CN_TD+TG_BT*Gia_CN_BT+TG_CD*Gia_CN_CD % Duoi 6kV
disp('Cau a___________________________')
S=P_TT/PF
beta=S/Sdm
P_TH=Po+Pn*beta^2
Cost_TH_22kV=P_TH*Cost_1kW_22kV % Chi phi cho nang luong ton hao tren MBA trong 1 nam
Cost_TT_22kV=P_TT*Cost_1kW_22kV % Chi phi cho nang luong tren tai trong 1 nam neu mua dien 22kV
Cost_tongTT_22kV=Cost_TT_22kV+Cost_TH_22kV % Chi phi cho nang luong Tong trong 1 nam neu mua dien 22kV
%(P/A, 10%, 10) = 6.1446 <--- tra bang 10 nam
Cost_tongTT_22kV_10nam=6.1446*Cost_tongTT_22kV % Chi phi cho nang luong Tong trong 10 nam neu mua dien 22kV
Cost_22kV_10nam=Cost_tongTT_22kV_10nam+Cost_MBA % Chi phi cho nang luong Tong + chi phi MBA trong 10 nam neu mua dien
22kV
Cost_TT_6kV=P_TT*Cost_1kW_6kV % Chi phi cho nang luong tren tai trong 1 nam neu mua dien duoi 6kV
Cost_6kV_10nam=6.1446*Cost_TT_6kV % Chi phi cho nang luong tren tai trong 10 nam neu mua dien 6kV
disp('Cau a: Cach 2__________________________')
Cost_TK_1nam=P_TT*(Cost_1kW_6kV-Cost_1kW_22kV)-Cost_TH_22kV
SPP_MBA=Cost_MBA/Cost_TK_1nam
disp('Cau b__________________________')
Cost_kVAr=120000 % d/kVAr
PF_b=0.95
S_b=P_TT/PF_b
beta_b=S_b/Sdm
P_TH_b=Po+Pn*beta_b^2
Cost_TH_b=P_TH_b*Cost_1kW_22kV % Chi phi cho nang luong ton hao tren MBA trong 1 nam
Cost_TH_TK=Cost_TH_22kV-Cost_TH_b % Chi phi cho nang luong tiet kiem trong 1 nam
% Tinh chi dung luong tu bu de nang PF tu 0.85 len 0.95
tan=sqrt(1-PF^2)/PF
tan_b=sqrt(1-PF_b^2)/PF_b
C_TB=P_TT*(tan-tan_b) % kVAr
Cost_TB=C_TB*Cost_kVAr % Chi phi lap dat tu bu
SPP=Cost_TB/Cost_TH_TK
BCR=Cost_TH_TK*6.1446/Cost_TB %(P/A, 10%, 10) = 6.1446 <--- tra bang 10 nam
disp('Ket qua _______________________')
TEXT = sprintf('2.a) Cost_22kV (10 nam, bao gom chi phi lap dat MBA) = %f dong = %f ty dong=>chon', Cost_22kV_10nam,
Cost_22kV_10nam/1e+9); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.a) Cost_6kV (10 nam) = %f dong = %f ty dong', Cost_6kV_10nam, Cost_6kV_10nam/1e+9); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.a_Cach 2) Cost_TK_1nam = %f trieu dong', Cost_TK_1nam/1e+6); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.a_Cach 2) SPP_MBA = %f nam < 10 nam', SPP_MBA); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.b) Tien tiet kiem 1nam = %f dong = %f trieu dong', Cost_TH_TK, Cost_TH_TK/1000000); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.b) SPP = %f nam', SPP); disp(TEXT)
TEXT = sprintf('2.b) BCR = %f', BCR); disp(TEXT)
File đính kèm:
de_kiem_tra_giua_hoc_ky_i_mon_quan_ly_va_su_dung_nang_luong.pdf

