Nội dung

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHÓA 2 (2008 - 2011) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi số: ĐCN - LT 11 Hình thức thi: Viết Thời gian: 150 Phút (Không kể thời gian chép/giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1: (2 điểm) Nêu ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos? Các giải pháp bù cos? Nêu ưu nhược điểm của các thiết bị bù cos và phạm vi sử dụng của chúng? Câu 2: (2 điểm) Vẽ sơ đồ nguyên lý cấu tạo, trình bày nguyên lý làm việc và đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt? Câu 3: (3 điểm) Nêu nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo thời gian? Trình bày khâu mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên tắc thời gian và nhận xét về nguyên tắc điều khiển này? Câu 4: (3 điểm) (Câu tự chọn, do các trường biên soạn - Thời gian: 45 phút) ………, ngày ………. tháng ……. năm…. DUYỆT CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG 1/1 TRƯỞNG BAN ĐỀ THI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 2 (2008 - 2011) NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi số: DA ĐCN – LT 11 Thời gian: 150 Phút Câu 1 Nội dung Nêu ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos? Các giải pháp bù cos? Nêu ưu nhược điểm của các thiết bị bù cos và phạm vi sử dụng của chúng? Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos thể hiện cụ thể như sau:  Làm giảm tổn thất điện áp trên lưới điện Giả thiết công suất tác dụng không đổi, cos của xí nghiệp tăng từ cos1 lên cos2 nghĩa là công suất phản kháng truyền tải giảm từ Q1 xuống Q2 khi đó, do Q 1> Q2 nên: U 1 = > Điểm 2 1,0 0,25 = U 2  Làm giảm tổn thất công suất trên lưới điện 1/6 0,25 S1 = = =S2  Làm giảm tổn thất điện năng trên lưới 2 A1= P Q U 2 1 2 2 R  P Q U 2 0,25 2 2 R =A2  Làm tăng khả năng tải của đường dây và biến áp Từ hình vẽ trên ta thấy S2 S1 nghĩa là đường dây và biến áp chỉ cần tải công suất S2 sau khi giảm lượng Q truyền tải. Nếu đường dâyvà MBA đã chọn để tải thì với Q2 có thể tải lượng P2 P1. 0,25 0,5 Các giải pháp bù cos Có 2 nhóm giải pháp bù cos 1. Nhóm giải pháp bù cos tự nhiên: 0,25 - Thay thế động cơ KĐB làm việc non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn. - Thường xuyên bảo dưỡng và nâng cao chất lượng sửa chữa động cơ. - Sắp xếp, sử dụng hợp lý các quá trình công nghệ của các máy móc thiết bị điện. - Sử dụng động cơ đồng bộ thay cho động cơ KĐB. - Thay thế các MBA làm việc non tải bằng các MBA có dung lượng nhỏ hơn. - Sử dụng chấn lưu điện tử hoặc chấn lưu sắt từ hiệu suất cao thay cho chấn lưu thông thường. 2. Nhóm giải pháp bù cos nhân tạo: Là giải pháp dùng các thiết bị bù (tụ bù hoặc máy bù). Các thiết bị bù phát ra Q để cung cấp 1 phần hoặc toàn bộ nhu cầu Q trong xí nghiệp. Ưu nhược điểm của các thiết bị bù cos 0,25 0,5 Ưu nhược điểm của các thiết bị bù cos được cho trong bảng sau: Máy bù Cấu tạo vận hành sửa chữa phức tạp Giá thành cao Tiêu thụ nhiều điện năng P=5%Q b Tiến ồn lớn Điều chỉnh Qb trơn Tụ bù Cấu tạo vận hành sửa chữa đơn giản Giá thành thấp Tiêu thụ ít điện năng P=(2  5)% Qb Yên tĩnh Điều chỉnh Qb theo cấp 2/6 0,25 Qua bảng trên ta thấy tụ bù có nhiều ưu điểm hơn máy bù, nhược điểm duy nhất của tụ bù là điều chỉnh có cấp khi tăng giảm số tụ bù. Tuy nhiên điều này không quan trọng vì bù cos mục đích là sao cho cos của xí nghiệp cao hơn cos quy định là 0,85 chứ không cần có trị số thật chính xác, thường bù cos lên trị số từ 0,9 đến 0,95. Trong các xí nghiệp công nghiệp, dịch vụ và dân dụng chủ yếu sử dụng bù bằng tụ điện. 2 Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt? + Sơ đồ nguyên lý cấu tạo rơ le nhiệt 0,25 2 0,75 1. Bộ phận đốt nóng. 2. Tiếp điểm thường đóng. 3. Thanh kim loại kép. (có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau). 4. Đòn bẩy. 5. Lò xo. 6. Nút ấn phục hồi. Giải thích Hình vẽ + Nguyên lý làm việc của rơ le nhiệt - Nguyên lý làm việc dựa vào tác dụng của dòng điện. - Bộ phận đốt nóng (1) đấu nối tiếp vào mạch điện chính của thiét bị cần bảo vệ. Khi dòng điện trong mạch tăng quá mức quy định ( động cơ bị quá tải) thì nhiệt lượng toả ra làm cho tấm kim loại kép (3) cong lên phía trên ( về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ). Nhờ lực kéo của lò xo (5), đòn bẩy (4) sẽ quay và mở tiếp điểm (2). Mạch điện tự động mất điện. - Bộ phận đốt nóng nguội đi  thanh kim loại kép hết cong  ấn nút ấn phục hồi (6) đưa rơle về vị trí cũ, tiếp điểm (2) đóng. 0,25 0,5 0,75 + Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt. - Đặc tính bảo vệ của rơle nhiệt là quan hệ giữa thời gian tác động t và dòng điện tác động I. t = f (I) 0,5 t 3/6 0,5 0,25 - Khi I < Iđm rơle không tác động, vì nhiệt độ thấp, độ chuyển dời của kim loại kép bé, chưa tạo ra lực cần thiết nên tiếp điểm chưa thay đổi trạng thái. Khi dòng điện càng tăng, thời gian tác động càng giảm. 3 Giải thích Hình vẽ Nêu nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo thời gian? Trình bày khâu mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng theo nguyên tắc thời gian và nhận xét về nguyên tắc điều khiển này? Nội dung nguyên tắc điều khiển truyền động điện theo thời gian Điều khiển theo nguyên tắc thời gian dựa trên cơ sở là thông số làm việc của mạch động lực biến đổi theo thời gian. Những tín hiệu điều khiển phát ra theo một quy luật thời gian cần thiết để làm thay đổi trạng thái của hệ thống. Nguyên lý hoạt động của mạch mở máy động cơ điện một chiều kích từ độc lập có 2 cấp điện trở phụ trong mạch phần ứng: Trạng thái ban đầu sau khi cấp nguồn động lực và điều khiển thì rơle thời gian 1RTh được cấp điện mở ngay tiếp điểm thường kín đóng chậm RTh(9-11). Để khởi động ta phải ấn nút mở máy M(3-5), công tắc tơ Đg hút sẽ đóng các tiếp điểm ở mạch động lực, phần ứng động cơ điện được đấu vào lưới điện qua các điện trở phụ khởi động r1, r2. Dòng điện qua các điện trở có trị số lớn gây ra sụt áp trên điện trở r1. Điện áp đó vượt quá ngưỡng điện áp hút của rơle thời gian 2RTh làm cho nó hoạt động sẽ mở ngay tiếp điểm thường kín đóng chậm 2RTh(1113), trên mạch 2G cùng với sự hoạt động của rơle 1RTh chúng đảm bảo không cho các công tắc tơ 1G và 2G có điện trong giai đoạn đầu của quá trình khởi động. động. Tiếp điểm phụ Đg(3-5) đóng để tự duy trì dòng điện cho cuộn dây công tắc tơ Đg khi ta thôi không ấn nút M nữa. Tiếp điểm Đg(1-7) mở ra cắt điện rơ le thời gian 1RTh đưa rơ le thời gian này vào hoạt động để 4/6 0,25 0,25 3 0,25 2,75 0,25 0, 5 chuẩn bị phát tín hiệu chuyển trạng thái của truyền động điện. Mốc không của thời gian t có thể được xem là thời điểm Đg(1-7) mở cắt điện 1RTh. Sau khi rơle thời gian 1RTh nhả, cơ cấu duy trì thời gian sẽ tính thời gian từ gốc không cho đến đạt trị số chỉnh định thì đóng tiếp điểm thường kín đóng chậm RTh(9-11). Lúc này cuộn dây công tắc tơ gia tốc 1G được cấp điện và hoạt động đóng tiếp điểm chính của nó ở mạch động lực và cấp điện trở phụ thứ nhất r1 bị nối ngắn mạch. Động cơ sẽ chuyển sang khởi động trên đường đặc tính cơ thứ 2. Việc ngắn mạch điện trở r1 làm cho rơle thời gian 2RTh mất điện và cơ cấu duy trì thời gian của nó cũng sẽ tính thời gian tương tự như đối với rơle 1RTh, khi đạt đến trị số chỉnh định nó sẽ đóng tiếp điểm thường đóng đóng chậm 2RTh(11-13). Công tắc tơ gia tốc 2G có điện hút tiếp điểm chính 2G, ngắn mạch cấp điện trở thứ hai r2, động cơ sẽ chuyển sang tiếp tục khởi động trên đường đặc tính cơ tự nhiên cho đến điểm làm việc ổn định A. - Sơ đồ mạch động lực - Sơ đồ mạch điều khiển - Đặc tính cơ - Đặc tính tải Nhận xét về điều khiển truyền động điện theo nguyên tắc thời gian Ưu điểm của nguyên tắc điều khiển theo thời gian là có thể chỉnh được thời gian theo tính toán và độc lập với thông số của hệ thống động lực. Trong thực tế ảnh hưởng của mô men cản MC của điện áp lưới và của điện trở cuộn dây hầu như không đáng kể đến sự làm việc của hệ thống và đến quá trình gia tốc của truyền động điện, vì các trị số thực tế sai khác với trị số thiết kế không nhiều. 5/6 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 4 Thiết bị của sơ đồ đơn giản, làm việc tin cậy cao ngay cả khi phụ tải thay đổi, rơle thời gian dùng đồng loạt cho bất kỳ công suất và động cơ nào, có tính kinh tế cao. Câu tự chọn, do các trường biên soạn 3 ………, ngày ………. tháng ……. năm …. DUYỆT CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG 6/6 TRƯỞNG BAN ĐỀ THI