ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 1 VÀ CHỦ ĐỀ 2

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.

Giải rút gọn:

Công thức:

• Điện áp hiệu dụng (Uh):

Uh = Um / √2

• Giá trị biên độ (Um):

Um = Uh * √2

Giải:

Thay giá trị 

Uh = 220 V vào công thức tính giá trị biên độ (Um):

Um = 220 V * √2 ≈ 311 V

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.

Giải rút gọn:

• Giá trị hiệu dụng của dòng điện (I_h) 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 () của tải.

Giải rút gọn:

Trong tam giác này, 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?

Giải rút gọn:

1. Điện áp:

• Giá trị hiệu dụng giữa các dây pha bằng nhau.
• Lệch pha 120 độ điện.

2. Dòng điện:

• Giá trị hiệu dụng trong các dây pha bằng nhau.
• Lệch pha 120 độ điện.

Câu hỏi 5: Nguồn điện ba pha 380/220 V, tái điện ba pha đối xứng, nếu tải điện của từng pha có điện áp định mức là 220 V thì tải điện ba pha phải nối hình gì?

Giải rút gọn:

Cách nối tải điện ba pha đối xứng:

Nguồn: 380/220 V

Tải: 220 V mỗi pha

Cách nối: Hình sao (star connection)

Lý do:

• Điện áp giữa mỗi pha và điểm trung tâm là 220 V.
• Điện áp giữa các pha tải là 380 V.
• Đảm bảo tất cả các pha tải đều nhận 220 V.
• Tạo mạch điện ba pha đối xứng.

Kết luận: Nối tải ba pha theo hình sao để đảm bảo mạch đối xứng.

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

Giải rút gọn:

1. 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

2. 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 nổi hình sao có điện áp trên tài điện là 220 V, dòng điện chạy qua tải điện là 10 A. Xác định Ud, Id, Up, và Ip

Giải rút gọn:

1. Điện áp pha (Up):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình sao, điện áp pha (Up) có giá trị bằng √3 lần điện áp trên tải điện (Ud). Do đó:

Up = √3 * Ud = √3 * 220 V ≈ 381 V

2. Dòng điện pha (Ip):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình sao, dòng điện pha (Ip) có giá trị bằng dòng điện chạy qua tải điện (Id) chia cho √3. Do đó:

Ip = Id / √3 = 10 A / √3 ≈ 5.77 A

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 rút gọn:

Ký hiệu và cách nối động cơ điện 3 pha:

Ký hiệu:

• Y/Δ: Nối hình sao/tam giác
• Y: Nối hình sao
• Δ: Nối hình tam giác
• 380/220 V: Điện áp định mức (dây/pha)
• 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 (pha/dây)
• 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):
  • Điện áp dây nguồn = Điện áp định mức (380 V)
  • Điện áp mỗi cuộn dây = 220 V
  • Dòng điện dây (Id) = √3 * Dòng điện pha (Ip)
• Nối hình tam giác (Δ):
  • Điện áp dây nguồn = √3 * Điện áp định mức (380 V)
  • Điện áp mỗi cuộn dây = Điện áp định mức (220 V)
  • Dòng điện dây (Id) = Dòng điện pha (Ip)

Lựa chọn cách nối:

• Điện áp lưới 220 V: Nối hình sao (Y)
  • Id = 17,6 A
  • 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?      

Giải rút gọn:

Mạng điện khu dân cư thuộc lưới điện phân phối vì:

Điện áp:

• Phân phối: Điện áp thấp (0,4 kV - 35 kV), phù hợp với khu dân cư.
• Truyền tải: Điện áp cao (110 kV - 500 kV), truyền xa.

Mục đích:

• Phân phối: Cung cấp điện cho hộ gia đình, doanh nghiệp nhỏ.
• Truyền tải: Truyền điện từ nhà máy đến trạm biến áp.

Cấu trúc:

• Phân phối: Dạng mạng nhánh, nhiều nhánh rẽ nhánh.
• Truyền tải: Dạng vòng hoặc nhánh, đảm bảo an toàn, tin cậy.

Câu hỏi 10: So sánh ưu điểm và hạn chế của nhà máy thuỷ điện và nhà máy nhiệt điện.

Giải rút gọn:

Nhà máy thủy điện:

Ưu điểm:

• Năng lượng tái tạo, thân thiện môi trường.
• Chi phí vận hành thấp.
• Tuổi thọ cao.
• Đa chức năng (tưới tiêu, chống lũ, giao thông, du lịch...).
• Điều tiết tần số, điện áp hệ thống điện.

Nhược điểm:

• Chi phí xây dựng cao, nhất là dự án lớn.
• Ảnh hưởng hệ sinh thái, di dời dân cư, gây lũ lụt (xây đập).
• Phụ thuộc nguồn nước chảy tự nhiên, công suất thay đổi theo mùa, thời tiết.
• Vị trí xây dựng: địa hình thích hợp, nguồn nước dồi dào.

Nhà máy nhiệt điện:

Ưu điểm:

• Công suất ổn định, không phụ thuộc điều kiện thời tiết.
• Vị trí linh hoạt: xây dựng ở bất kỳ nơi nào có nguồn nhiên liệu.
• Dễ dàng điều chỉnh công suất đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện.
• Chi phí xây dựng thấp hơn so với nhà máy thủy điện lớn.

Nhược điểm:

• Gây ô nhiễm môi trường: khí thải CO2, SO2, NOx, bụi mịn,...
• Chi phí nhiên liệu cao, biến động theo thời gian, ảnh hưởng giá thành điện năng.
• Nguy cơ tai nạn: khai thác, vận chuyển nhiên liệu, hoạt động nhà máy.
• Tạo ra chất thải rắn: tro bụi, xỉ than cần xử lý đúng cách.

Câu hỏi 11: Nguồn điện cấp cho phân xưởng 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?

Giải rút gọn:

Lựa chọn nguồn điện cho phân xưởng sản xuất:

Yếu tố quan trọng:

1. Quy mô sản xuất:
   • Nhỏ: Lấy điện từ đường dây hạ thế (tiết kiệm chi phí).
   • Lớn: Cân nhắc máy biến áp riêng.
2. Chất lượng điện năng:
   • Yêu cầu cao: Máy biến áp riêng đảm bảo độ ổn định.
3. Tiện ích và dịch vụ điện năng:
   • Máy móc đặc biệt, hệ thống điều khiển: Máy biến áp riêng đáp ứng tốt hơn.
4. Chi phí:
   • Máy biến áp riêng: Chi phí đầu tư cao hơn, tiết kiệm chi phí vận hành dài hạn.

Kết luận:

Lựa chọn nguồn điện phụ thuộc vào từng trường hợp cụ thể, cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố trên để đưa ra quyết định tối ưu nhất về mặt kinh tế và kỹ thuật.

Câu hỏi 12: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện phân phối tổng và tủ điện phân phối nhánh.

Giải rút gọn:

Tủ Điện Phân Phối Tổng và Tủ Điện Phân Phối Nhánh:

Tủ Điện Phân Phối Tổng (MSB):

• Vị trí: Gần đường cấp điện chính, phân phối điện đến tủ nhánh.
• Kích thước: Lớn, chứa thiết bị bảo vệ, điều khiển, phân phối điện toàn hệ thống.
• Bảng điều khiển: Chính, điều khiển toàn hệ thống điện.
• Cổng kết nối: Nhiều, đến tủ nhánh và thiết bị tiêu thụ.
• Chức năng: Phân phối điện từ nguồn chính đến tủ nhánh và thiết bị tiêu thụ.

Tủ Điện Phân Phối Nhánh (DB):

• Vị trí: Phân phối điện từ MSB đến thiết bị/khu vực cụ thể.
• Kích thước: Nhỏ hơn MSB, gần thiết bị tiêu thụ.
• Bảng điều khiển: Đơn giản, điều khiển thiết bị khu vực đó.
• Cổng kết nối: Một hoặc một số, đến thiết bị/khu vực cụ thể.
• Chức năng: Phân phối điện từ MSB đến thiết bị/khu vực cụ thể.

Điểm khác biệt:

• MSB: Quy mô lớn, vai trò trung tâm, điều khiển toàn hệ thống.
• DB: Quy mô nhỏ, phục vụ khu vực/thiết bị cụ thể.

Câu hỏi 13: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

Giải rút gọn:

Tủ Điện Động Lực và Tủ Điện Chiếu Sáng:

Tủ Điện Động Lực:

• Chức năng: Điều khiển, bảo vệ thiết bị điện động lực (động cơ, bơm, quạt...).
• Bảng điều khiển: Phức tạp, nhiều thiết bị điều khiển (contactor, relay, bảo vệ...).
• Khả năng: Khởi động/dừng động cơ điện.
• Vị trí: Gần thiết bị điện động lực để dễ dàng vận hành.

Tủ Điện Chiếu Sáng:

• Chức năng: Điều khiển, phân phối điện cho thiết bị chiếu sáng (đèn, bóng đèn, LED...).
• Bảng điều khiển: Đơn giản, chỉ công tắc/relay điều khiển chiếu sáng.
• Khả năng: Không có khả năng khởi động/dừng động cơ điện.
• Vị trí: Gần khu vực chiếu sáng (trên tường, trần nhà) để dễ dàng điều khiển.

Điểm khác biệt:

• Tủ điện động lực: Điều khiển, bảo vệ thiết bị phức tạp, khả năng khởi động/dừng động cơ.
• Tủ điện chiếu sáng: Điều khiển thiết bị đơn giản, tập trung vào bật/tắt chiếu sáng.

Câu hỏi 14: Nêu một số ví dụ về sử dụng điện năng trong sản xuất ở địa phương mà em biết.

Giải rút gọn:

Sử dụng điện năng trong các nhà máy sản xuất:

• Xưởng sản xuất gỗ: Máy móc gia công gỗ, hệ thống chiếu sáng.
• Nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi: Máy trộn, nghiền, ép thức ăn, hệ thống băng tải, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm.
• Nhà máy sản xuất kim loại: Máy cắt, mài, hàn, đột, đúc, hệ thống làm lạnh.
• Nhà máy sản xuất dược phẩm: Máy đóng gói, pha trộn, ép, chế biến, hệ thống kiểm soát chất lượng.
• Nhà máy sản xuất giày dép: Máy may, cắt, dán, ép, may ráp, hệ thống làm khô.

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 điểm gì giống nhau và khác nhau (cấu trúc, thông số,...)?

Giải rút gọn:

So sánh trạm biến áp mạng điện sản xuất và trạm biến áp mạng điện hạ áp:

Điểm giống nhau:

• Cung cấp điện năng từ nguồn điện đến người sử dụng.
• Cấu trúc cơ bản: máy biến áp, công tắc, bảng điều khiển, thiết bị bảo vệ, kiểm soát.
• Sử dụng biến áp điều chỉnh điện áp phù hợp yêu cầu.
• Trang bị thiết bị bảo vệ, kiểm soát như bảo vệ quá dòng, quá áp, quá tải, điều khiển tự động.

Điểm khác nhau:

Kết luận:

Cả hai loại trạm biến áp đều đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện, tuy nhiên có sự khác biệt về mục đích sử dụng, công suất, điện áp, phạm vi hoạt động và yêu cầu kỹ thuật.