I. Tóm tắt nội dung
II. Câu hỏi ôn tập
Câu hỏi 1: Một nguồn điện xoay chiều một pha có điện áp là 220 V, xác định giá trị hiệu dụng và giá trị biên độ (giá trị lớn nhất) của điện áp này.
Trả lời:
- Giá trị hiệu dụng I=220V
- Giá trị biên độ Im = √2l = √2.220V
Câu hỏi 2: Biểu diễn biểu thức dòng điện hình sin theo góc pha, biết giá trị hiệu dụng của dòng diện là 2,5 A, góc pha đầu là π/3 rad và tần số của lưới điện là 50 Hz.
Trả lời:
- Giá trị hiệu dụng của dòng điện là: 2,5 A.
- Góc pha đầu (φ) là: π/3 rad.
- Tần số của lưới điện (f) là 50 Hz.
i(t) = 2,5 A . sin(2π . 50 Hz . t + π/3 rad)
Câu hỏi 3: Vẽ tam giác biểu diễn các quan hệ zt, R, X và góc (ϕ) của tải.
Trả lời:
Trong tam giác cần vẽ có: phần thực của tổng trở kháng Z là R và phần ảo của nó là X. Đoạn thẳng từ gốc tọa độ đến điểm (R, X) đại diện cho trở kháng Z của tải.
Câu hỏi 4: Nguồn điện ba pha đối xứng có đảm bảo mạch điện ba pha đối xứng không? Điều kiện để mạch điện ba pha đối xứng là gì?
Điều kiện để mạch điện ba pha là đối xứng bao gồm:
- Điện áp giữa các dây pha phải có cùng giá trị hiệu dụng và cách nhau 120 độ điện.
- Dòng điện trong ba dây pha phải có cùng giá trị hiệu dụng và pha với nhau 120 độ điện.
Câu hỏi 5: Nguồn điện 3 pha 380/330 V, tải điện ba pha đối xứng, nếu tải điện của từng pha có điện áp định mức là 220V thì tải điện ba pha phải nối hình gì?
Trả lời:
Up/Ud= 1/√3 nên nối hình sao
Câu hỏi 6: Tải điện ba pha đối xứng nối hình tam giác có điện áp trên tái diện là 380 V, dòng điện chạy qua tải điện là 5A. Xác định Ud, Id, Up, và Ip
* Điện áp pha (Up):
Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình tam giác, điện áp pha (Up) có giá trị bằng điện áp trên tải điện (Ud). Do đó:
Up = Ud = 380 V
* Dòng điện pha (Ip):
Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình tam giác, dòng điện pha (Ip) có giá trị bằng dòng điện chạy qua tải điện (Id). Do đó:
Ip = Id = 5 A
Câu hỏi 7: Tải điện ba pha đối xứng nối hình sao có điện áp trên tải điện là 220 V, dòng điện chạy qua tải điện là 10 A. Xác định Ud, Id, Up và Ip.
Trả lời:
Id = Ip = 10A
Ud = √3Up = √3.220V
Câu hỏi 8: Động cơ điện xoay chiều ba pha có kí hiệu Y/∆ - 380/220 V, 10,16/17,6 A. Hãy giải thích kí hiệu và các thông số trên. Nếu lưới điện có điện áp dây là 220 V thì các pha của động cơ phải nổi hình gì? Dòng điện dây và dòng điện pha khi đó bằng bao nhiêu?
* Giải thích kí hiệu và các thông số:
- Y/Δ: Biểu thị cách kết nối các cuộn dây của động cơ.
+ Y: Nối hình sao.
+ Δ: Nối hình tam giác.
- 380/220 V: Điện áp định mức của động cơ.
+ 380 V: Điện áp dây khi nối hình tam giác.
+ 220 V: Điện áp dây khi nối hình sao.
- 10,16/17,6 A: Dòng điện định mức của động cơ.
+ 10,16 A: Dòng điện pha khi nối hình tam giác.
+ 17,6 A: Dòng điện dây khi nối hình tam giác.
* Giải thích:
- Nối hình sao (Y): Khi nối hình sao, điện áp giữa hai dây nguồn bằng điện áp định mức (380 V), và điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây bằng 220 V. Dòng điện dây bằng √3 lần dòng điện pha (𝐼𝑑=√3.𝐼𝑝).
- Nối hình tam giác (Δ): Khi nối hình tam giác, điện áp giữa hai dây nguồn bằng √3 lần điện áp định mức (380 V), và điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây bằng điện áp định mức (220 V). Dòng điện dây bằng dòng điện pha (Id = Ip).
* Nếu lưới điện có điện áp dây là 220 V:
- Cần nối động cơ hình sao (Y) để phù hợp với điện áp nguồn.
- Dòng điện dây (Id) sẽ bằng dòng điện định mức khi nối hình sao (Id = 17,6 A).
- Dòng điện pha (Ip) sẽ bằng dòng điện dây chia cho √3
(Ip = Id / √3 ≈ 10,3 A).
Câu hỏi 9: Mạng điện trong khu dân cư vào nhà em là lưới điện phân phối hay lưới điện truyền tải? Vì sao?
Trả lời:
- Lưới phân phối vì lưới điện khu dân cư không cần truyền đi xa, điện áp thấp.
Câu hỏi 10: So sánh ưu điểm và hạn chế của nhà máy thuỷ điện và nhà máy nhiệt điện.
Trả lời:
So sánh | Nhà máy thủy điện | Nhà máy nhiệt điện |
Ưu điểm | - Nguồn năng lượng tái tạo: Sử dụng nguồn nước chảy tự nhiên, không cạn kiệt, thân thiện với môi trường. - Chi phí vận hành thấp: Sau khi xây dựng xong, chi phí vận hành nhà máy thủy điện tương đối thấp, chủ yếu là chi phí bảo dưỡng. - Tuổi thọ cao: Nhà máy thủy điện có thể hoạt động trong thời gian dài, lên đến 50-100 năm. - Đa chức năng: Ngoài sản xuất điện, nhà máy thủy điện còn có thể phục vụ cho các mục đích khác như tưới tiêu, chống lũ, giao thông thủy lợi, du lịch, v.v. - Điều tiết tần số: Nhà máy thủy điện có thể đóng góp vào việc điều tiết tần số và điện áp của hệ thống điện. | - Công suất ổn định: Nhà máy nhiệt điện có thể hoạt động liên tục, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đảm bảo cung cấp điện năng ổn định. - Vị trí linh hoạt: Nhà máy nhiệt điện có thể được xây dựng ở bất kỳ nơi nào có nguồn nhiên liệu, không phụ thuộc vào địa hình. - Dễ dàng điều khiển: Công suất của nhà máy nhiệt điện có thể dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện. - Chi phí xây dựng thấp hơn: So với nhà máy thủy điện lớn, nhà máy nhiệt điện có thể có chi phí xây dựng thấp hơn.
|
Hạn chế | - Chi phí xây dựng cao: Chi phí xây dựng nhà máy thủy điện thường cao, đặc biệt là đối với các dự án lớn. - Tác động môi trường: Việc xây dựng đập thủy điện có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái tự nhiên, di dời dân cư và gây ra lũ lụt. - Tùy thuộc vào nguồn nước: Nhà máy thủy điện phụ thuộc vào nguồn nước chảy tự nhiên, do đó công suất có thể thay đổi theo mùa và điều kiện thời tiết. - Vị trí xây dựng: Việc xây dựng nhà máy thủy điện chỉ phù hợp với những nơi có địa hình thích hợp, có nguồn nước dồi dào.
| - Gây ô nhiễm môi trường: Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt để sản xuất điện, gây ra khí thải CO2, SO2, NOx, bụi mịn, v.v., ảnh hưởng đến chất lượng không khí và biến đổi khí hậu. - Chi phí nhiên liệu cao: Chi phí nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện có thể biến động theo thời gian, ảnh hưởng đến giá thành điện năng. - Nguy cơ tai nạn: Việc khai thác và vận chuyển nhiên liệu, cũng như hoạt động của nhà máy nhiệt điện có thể tiềm ẩn nguy cơ tai nạn, gây ảnh hưởng đến môi trường và con người. - Tạo ra chất thải rắn: Quá trình sản xuất điện tại nhà máy nhiệt điện có thể tạo ra chất thải rắn như tro bụi, xỉ than, cần được xử lý đúng cách để tránh gây ô nhiễm môi trường. |
Câu hỏi 11: Nguồn điện cấp cho phân xưởng sau sản xuất quy mô nhỏ khi nào được lấy trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực, khi nào được cấp bằng một máy biến áp riêng từ lưới điện phân phối 22 (35) kV?
Trả lời:
- Nguồn điện cấp cho phân xưởng sản xuất quy mô nhỏ có thể được lấy trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực hoặc thông qua một máy biến áp riêng từ lưới điện phân phối 22 (35) kV tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Nếu công suất tiêu thụ điện của phân xưởng lớn, trên 50 kVA, hoặc lưới điện khu vực không có điện áp phù hợp hoặc công suất cung cấp không đủ, thì việc sử dụng máy biến áp riêng là cần thiết.
- Trong trường hợp phân xưởng có quy mô nhỏ và nhu cầu về điện năng không quá lớn, việc lấy nguồn điện trực tiếp từ đường dây hạ thế có thể giúp giảm chi phí đầu tư và vận hành. Chất lượng điện năng cũng là một yếu tố quan trọng; nếu sản xuất yêu cầu chất lượng điện năng ổn định và không bị ảnh hưởng bởi các sự cố trong hệ thống điện, máy biến áp riêng có thể cung cấp điện năng ổn định và có chất lượng hơn.
- Ngoài ra, tiện ích và dịch vụ điện năng cũng cần được xem xét; nếu phân xưởng cần các tiện ích và dịch vụ điện năng đặc biệt, máy biến áp riêng có thể cung cấp linh hoạt và đáp ứng tốt hơn các yêu cầu này.
Câu hỏi 12: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện phân phối tổng và tủ điện phân phối nhánh.
Trả lời:
Đặc điểm | Tủ Điện Phân Phối Tổng | Tủ Điện Phân Phối Nhánh |
Vị trí trong hệ thống | Tủ điện phân phối tổng thường được đặt ở vị trí gần đường cấp điện chính và phân phối điện đến các tủ phân phối nhánh. Nó là nơi chính của hệ thống điện trong một công trình. | Tủ điện phân phối nhánh được đặt ở các vị trí phân phối điện từ tủ phân phối tổng đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể trong công trình.
|
Kích thước | Tủ phân phối tổng thường có kích thước lớn hơn so với tủ phân phối nhánh để chứa các thiết bị bảo vệ, điều khiển và phân phối điện cho toàn bộ hệ thống. | Tủ điện phân phối nhánh thường có kích thước nhỏ hơn và có thể được đặt gần các thiết bị tiêu dùng.
|
Bảng điều khiển chính | Tủ điện phân phối tổng thường có một bảng điều khiển chính để điều khiển toàn bộ hệ thống điện, bao gồm các thiết bị bảo vệ chính, công tắc chính và bộ đo. | Thường chỉ chứa một bảng điều khiển đơn giản để điều khiển các thiết bị điện tại khu vực đó. |
Các cổng kết nối | Thường có nhiều cổng kết nối đến các tủ phân phối nhánh và các thiết bị tiêu dùng khác trong hệ thống. | Thường chỉ có một hoặc một số cổng kết nối đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể.
|
Chức năng chính | Tủ điện phân phối tổng chịu trách nhiệm phân phối điện từ nguồn cấp chính đến các tủ phân phối nhánh và các thiết bị tiêu dùng khác trong hệ thống. | Tủ điện phân phối nhánh chịu trách nhiệm phân phối điện từ tủ phân phối tổng đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể trong hệ thống. |
Câu hỏi 13: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.
Trả lời:
- Tủ động lực: nhận điện năng từ tủ phân phối nhánh và cấp điện cho các thiết bị điện trong phân xưởng sản xuất, có aptomat chính và aptomat nhánh, bảo vệ mạch điện khi máy móc xảy ra sự cố.
- Tủ chiếu sáng: cung cấp điện năng chiếu sáng phân xưởng, có 1 aptomat chính (3 pha) lấy điện từ tủ điện phân phối và các aptomat nhánh cung cấp điện cho mạch chiếu sáng
Câu hỏi 14: Nêu một số ví dụ về sử dụng điện năng trong sản xuất ở địa phương mà em biết.
Một số ví dụ về sử dụng điện năng trong sản xuất:
- Xưởng sản xuất gỗ
- Nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi
- Nhà máy sản xuất kim loại
- Nhà máy sản xuất dược phẩm
- Nhà máy sản xuất giày dép
Câu hỏi 15: Trạm biến áp của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ và của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt có đặc điểm gì giống nhau và khác nhau (cấu trúc, thông số, …)?
Trả lời:
- Trạm biến áp của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ và mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt đều có chức năng chuyển đổi điện áp để phù hợp với nhu cầu sử dụng. Điểm giống nhau cơ bản là cả hai loại trạm này đều sử dụng máy biến áp để thực hiện chức năng này. Tuy nhiên, trạm biến áp trong mạng điện sản xuất thường có công suất lớn hơn, phục vụ cho các tải tiêu thụ điện năng lớn như động cơ điện, máy hàn, và thiết bị chiếu sáng trong các phân xưởng sản xuất. Ngược lại, trạm biến áp trong mạng điện hạ áp thường có công suất nhỏ hơn, phù hợp với việc cung cấp điện cho sinh hoạt hàng ngày như chiếu sáng, thiết bị gia dụng. Về cấu trúc, trạm biến áp sản xuất có thể sử dụng một máy biến áp riêng hoặc lấy điện áp từ đường dây hạ áp (380v/220v), trong khi đó, trạm biến áp sinh hoạt thường được kết nối trực tiếp với mạng lưới điện công cộng. Cả hai loại trạm đều phải đảm bảo các yêu cầu về chất lượng điện năng, tính kinh tế và an toàn trong quá trình vận hành.