Đề thi và đáp án môn học hệ thống điện trường địa học spkt TPHCM

TRƯỜNG ĐH SPKT TP.HCM ĐỀ THI MƠN: HỆ THỐNG ĐIỆN
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 1245030
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP THỜI GIAN : 75 PHÚT
Sinh viên khơng được tham khảo tài liệu
Câu 1:(2 điểm)
Định nghĩa Tmax và τ, cho biết quan hệ của chúng và cách tính tổn thất năng lượng?
T
Max
- thời gian sử dụng cơng suất cực đại: là khoảng thời gian lý thuyết mà khi sử dụng cơng
suất P
max
khơng đổi thì trong khoảng thời gian này lượng điện năng A bằng đúng lượng điện
năng tiêu thụ thực tế,phụ thuộc vào tính chất của tải, quy trình của các xí nghiệp cơng
nghiệp v,v.
τ là thời gian tổn thất cơng suất cực đại phụ thuộc thời gian sử dụng cơng suất cực đại T
max
và
hệ số cơng suất trung bình cosϕ.
Quan hệ giữa Tmax và τ: được xác định qua biểu thức sau
Vai trò T
max
và τ trong việc tính tổn thất cơng suất năng lượng được thề hiện qua các biểu
thức sau đây:
∆A = ∆P.τ
Như vậy từ đồ thị phụ tải thì dễ dàng tìm và tính được A và P
max
, sau đó xác định được T
max
và
τ. Từ đó ta xác định được tổn thất điện năng ∆A một cách dễ dàng, khơng cần dùng dơng thức
định nghĩa để tính tổn thất năng lượng.

Câu 2: (2 điểm)
Trình bày các biện pháp giảm tổn thất cơng suất trong hệ thống điện phân phối?
a. Tối ưu hóa các chế độ vận hành lưới điện: Tái cấu trúc LĐPP để phân bố dòng trên các tuyến dây
đồng đều hơn bằng cách thay đổi các điểm mở trên LĐPP
b. Tăng điện áp vận hành tại trạm bằng nấc điều áp của MBA và đóng tụ bù trung áp tại trạm
110/22kV
c. Phân bố tải đồng đều giữa các pha trên các pha của lưới trung thế và hạ thế
d. Sử dụng MBA 3 pha đấu ∆ /Y thay cho 3 MBA 1 pha đấu Y/Y
e. Giảm cơng suất phản kháng chạy trên các tuyến dây và MBA nhờ biện pháp bù tại đầu cực động
cơ, bù nhóm tại nhà xưởng, bù tại phía hạ áp MBA.
f. Tính tốn bù tối ưu trên lưới hạ thế và trung thế của điện lực
g. Xây dựng thêm các trạm biến áp trung gian để giảm chiều dài đường dây, cải tạo nâng tiết diện
dây dẫn hoặc giảm bán kính cấp điện của các trạm biến áp.
h. Khuyến kích lắp đặt các máy phát điện phân tán hồ vào lưới phân phối để giảm dòng cơng suất
tác dụng chạy trên lưới
Câu 3: (3 điểm)
Cho lưới điện như hình 1, U
A
= U
D
= 110 kV, lưới điện có dây cùng tiết diện có z
o
= (0.1+j0.4)Ω/km
1. Phân bố cơng suất trên lưới điện và cho biết nút có điện áp thấp nhất trên lưới ?
2. Xác định tổn thất cơng suất và điện áp tại các nút ?
Số hiệu: BM1/QT-K.ĐĐT – RĐTV/00 Ngày hiệu lực:
3. MBA 220/110kV 2 nỳt A v D cú t s l 2.05 v 1.95 (U
220
/U
110

), hóy xỏc nh t s mi
ca MBA 220/110kV nỳt D dũng in trờn nhỏnh CD v AB bng nhau ?
1. Phõn b cụng sut trờn li in v cho bit nỳt cú in ỏp thp nht trờn li ?
( )
( )
B BC CD C CD
AB
AB BC CD
S Z Z S Z
S
Z Z Z
+ +
=
+ +
S
AB
= 42.8+31.4j MVA
S
BC
= 12.8+11.4j MVA
S
DC
= 37.2+28.6j MVA
im dng ca cụng P v Q trựng nhau ti C nờn C l nỳt cú in ỏp thp nht
2. Xỏc nh tn tht cụng sut v in ỏp ti cỏc nỳt ?
P
AB
= 931.5kW, Q
AB
= 232.9kVAr

P
BC
= 97,1kW, Q
AB
= 24,3kVAr
P
CD
= 1,1MW, Q
CD
= 273kVAr
V
B
=109.3kV
V
C
=108.8kV
3. MBA 220/110kV 2 nỳt A v D cú t s l 2.05 v 1.95 (U
220
/U
110
), hóy xỏc nh t s mi ca
MBA 220/110kV nỳt D dũng in trờn nhỏnh CD v AB bng nhau ?
( )
( )
*
cu cu
D C
moi cu
AB CD
DC dm DC

AB BC CD
U U
S S
S U S
Z Z Z 2


+
= + =

+ +

( )
( ) ( )
*
D
moi
CD
110 U
S 110 37.1 28.6j
0.1 0.4j 10 10 15


= + +

+ + +

Cõu 4: (3 im)
Xột trm bin ỏp 2 MBA 110/22kV cú cụng sut nh mc mi mỏy l 63MVA, U
N

% = 7%, P
cu
0
c cp in t 2 h thng 110kV cú S
NM1
= 8000MVA v S
NM2
= 10 000MVA theo ng dõy AC
v BD cú cựng tit din, Zo =(0.1+0.4j)/km, chiu di ln lt 20km v 15km nh hỡnh 2. Hóy
Soỏ hieọu: BM1/QT-K.ẹẹT RẹTV/00 Ngaứy hieọu lửùc:

1. Tớnh dũng ngn mch qua CB1 khi ngn mch xy ra ti N1?
1. Dũng ngn mch qua CB1 khi ngn mch xy ra ti N1
Tớnh tng tr:
( )
2
3
2
HT1
dm
NM
HT1 6
NM
110x10
U
Z 1.5125
S 8000x10
= = =
(0.5)
Tớnh dũng ngn mch i qua CB1

3
CB1
dm
N
HT1
NM
U
110x10
I 42kA
3Z 31.51
= = =
(0.5)
2. Tinh dũng qua CB1, CB2, CB3, CB4 khi ngn mch ti im N2 khi CB3 úng
( )
( ) ( )
( )
( )
3
CB1
dm
N2
HT1 AC
NM dd
U
110x10
I 1.34 6.39j kA 6.53kA
3 Z Z 3 0 1.51j 20x 0.1 0.4j
= = =
+ + + +
(0.25)

( )
( ) ( )
( )
( )
3
CB2 CB3
dm
N2 N 2
HT2 BD
NM dd
U
110x10
I I 1.75 8.44j kA 8.62kA
3 Z Z 3 0 1.21j 15x 0.1 0.4j
= = = =
+ + + +
(0.25)
( ) ( ) ( )
CB4 CB1 CB3
N2 N2 N2
I I I 1.34 6.39j 1.75 8.44j 3.09 14.83j kA 15.15kA= + = + =
(0.5)
3. Tớnh dũng ngn mch qua CB7 khi ngn mch ti N3 khi CB6 úng v m. Cho bit trong
trm bin CB6 nờn vn hnh ch no? gii thớch ti sao?
- Tớnh tng tr my bin p ti cp 15kV
o
2
dm,15kV
N
N

MBA,15kV
dmMBA
U
U %
Z
100 S
=
( )
2
3
6
15.10
7
0,25
100 63.10
= =
o P=0 =>
N
MBA
R 0
=>
N
MBA
Z
= 0.25j
- Tớnh tng tr ngn mch ti D:
( )
( )
3
AC// BD

dm
N2
CB4 3
N2
U
110x10
Z 0.85 4.1j
3I 3 3.09 14.83j 10
= = = +

(0.25)
Hay tớnh bng cụng thc:
N N
N
AC BD
AC// BD
N N
AC BD
Z Z
Z
Z Z
=
+
Soỏ hieọu: BM1/QT-K.ẹẹT RẹTV/00 Ngaứy hieọu lửùc:
Hỡnh 2
Hỡnh 1
- Quy i tng tr 110kV sang 15kV :
( ) ( )
2
2

N N
15kV
AC// BD,15kV AC// BD,110kV
2 2
110kV
U
15
Z Z 0.85 4.1j 0.016 0.076j
U 110
= = + = +

Tng tr ngn mch ti N3 khi CB6 m
( )
N3 N MBA
CB6mo AC// BD,15kV 15kV
Z Z Z 0.016 0.076j 0.25j 0.016 0.326j= + = + + = +
( )
( )
( )
3
CB1
dm
N2
CB6mo
N3
U
15x10
I 1.3 26.5j kA 26.53kA
3 Z 3 0.016 0.326j
= = =

+
(0.25)
Tng tr ngn mch ti N3 khi CB6 úng
( )
MBA
N3 N
15kV
CB6mo AC// BD,15kV
Z
0.25j
Z Z 0.016 0.076j 0.016 0.201j
2 2
= + = + + = +
( )
( )
( )
3
CB1
dm
N2
CB6mo
N3
U
15x10
I 3.4 42.8j kA 42.9kA
3 Z 3 0.016 0.201j
= = =
+
(0.25 )
Nhn xột; gim chi phớ u t, cn gim dũng ngn mch qua MC nờn s chn phng ỏn vn

hnh m CB6 (0.25 )
Soỏ hieọu: BM1/QT-K.ẹẹT RẹTV/00 Ngaứy hieọu lửùc: