10 domande comuni che puoi aspettarti nel test di esame di ingegneria elettrica

Test di esame EE

Questo esame si concentrerà sulla verifica delfondamenti dell'ingegneria elettrica da bassa tensione ad alta tensione. Naturalmente, è possibile utilizzare le enormi risorse dell'EEP per aiutare nei calcoli e trovare risposte giuste.

10 domande comuni che puoi aspettarti nel test di esame di ingegneria elettrica

Ok, iniziamo con le domande. Puoi prendere la matita / carta o MS Word (se me lo chiedi - carta e penna) e farti una prova. Le risposte e i calcoli sono posti sotto le domande, ma hey - prova a dare il meglio prima di sbirciare :)

Domanda 1

Una banca di trasformatori trifase costituita da un trasformatore trifase a tre viene utilizzata per abbassare la tensione di una linea di trasmissione a 3 fasi, 6600V. Se la corrente di linea primaria è 10A, calcolare la tensione di linea secondaria, la corrente di linea secondaria e l'uscita kVA per le seguenti connessioni:

1. Y / Δ
2. Δ / Y. Il rapporto delle curve è 12. Perdite negative.

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Domanda 2

La caratteristica di magnetizzazione di Motore serie DC a 4 poli può essere preso come proporzionale alla corrente su una parte dell'intervallo di lavoro, su questa base il flusso per polo è 4,5 mWb / A. Il carico richiede una coppia lorda proporzionale al quadrato della velocità uguale a 30 Nm a 1000 giri / min. L'armatura è a onda e ha 492 conduttori.

Determina la velocità alla quale il motore funzionerà e corrente attirerà quando collegato a a Alimentazione 220V, la resistenza totale del motore è 2,0 Ω.

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Domanda 3

Quali sono i vantaggi di trasmissione ad alta tensione? Dare anche i suoi limiti.

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Domanda n. 4

Cosa intendi con efficienza e regolazione della linea di trasmissione? Può essere negativo anche?

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Domanda n. 5

Con l'aiuto di schizzi accurati spiegano diversi tipi di sistemi di distribuzione.

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Domanda n. 6

Mostra le caratteristiche vantaggiose di quanto segue:

1. Turbine a gas
2. Conservazione dell'energia.

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Domanda n. 7

Perché sono usati diversi livelli di voltaggiogenerazione, trasmissione e distribuzione di energia elettrica? Quali sono le differenze essenziali tra i quadri ad alta tensione (H.V.) e quelli a bassa tensione (L.V.)?

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Domanda n. 8

Dove sono motori sincroni Usato?

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Domanda n. 9

Scrivi spiegazioni tecniche su qualsiasi DUE delle seguenti:

1. Funzionamento in parallelo di trasformatori
2. Controllo della velocità dei motori a induzione
3. Applicazioni di macchine ad induzione

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Domanda n. 10

Spiega le funzioni e i requisiti di base di a relè di protezione. Confronta i pregi e gli svantaggi delle linee aeree con un sistema di distribuzione sotterraneo.

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Risposte alle domande:

Di seguito puoi trovare i calcoli e le risposte su tutte le domande precedenti. Non dovresti sbirciare prima di provare a risolvere le tue domande da solo :)

Risposta 1

a) Y / Δ

• Rapporto di rotazione dato = 12
• V₁ = 6600 V, I₁ = 10 A,
• V₂ =? , IO₂ =?
• o / ρ = kVA
• io_PP = Corrente di fase nell'avvolgimento primario
  io_LP = Corrente di linea nell'avvolgimento primario
• Per Y: V_p = V_L/ √3, I_p = I_L
  Per Δ: V_p = V_L , IO_p = I_L/ √3
• V_PP/ V_PS = N₁ / N₂
  V_LP/ V_LS = √3 × V_PP/ V_PS = √3 × N₁/ N₂
  V_LS = V_LP/ 12√3 = 6600 / 12√3
  V_LS = 315,33 Volt
• io_PP/IO_PS = N₂/ N₁
  io_LP/IO_LS = I_PP/ √3 × 1 / I_PS = (1 / √3) × (N₂/ N₁)
  io_LS = (1 / √3) × (N₁ / N₂) × I_LP = 12 × 3 × 10 amp. = 120√ 3 Amp.
• o / ρ kVA = V_LS × I_LS
  = (6600 × 12√3 × 10) / 12 √3
  o / ρ = 66kVA

b) Δ / Y

• Per Y: V_p = V_L/ √3, I_p = I_L
  Per Δ: V_p = V_L , IO_p = I_L/ √3
• V_PP/ V_PS = N₁ / N₂
  V_LP/ V_LS = V_PP/ √3 × V_PS = 1 / √3 × N₁/ N₂ = 12 / √3
  V_LS = √3 × V_LP/ 12 = √3 × 6600/12
  V_LS = 550√3 Volt
• io_PP/IO_PS = N₂/ N₁
  io_LP/IO_LS = √3 × I_PP/IO_PS = √3N₂/ N₁ = √3 / 12
  io_LS = 12 / √3 × 10 = 40√3Amp.
• o / ρ kVA = V_LS x I_LS
  = (√3 × 6600 × 12 × 10) / 12 × √3
  o / ρ = 66kVA

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Risposta n. 2

• E_un = (φ N Z / 60) × (P / A) = ((4,5 × 10^-3 × I_un) × N × 492 (4/2)) / 60
  E_un = 0,0738 N I_un
• La coppia sviluppata:
  T = φ I_un Z (P / A) = (1 / 2π) (4,5 × 10^-3 io_un) × 492 (4/2)
  T = 0,705 I_un² (equazione 1)
  
• Inoltre: E_un = V-I_un (R_un + R_Se ) = 220 - 2I_un (equazione 2)
• Sostituendo le equazioni 1 in 2:
  0,0738 N I_un = 220 - 2I_un
  io_un = 220/2 + 0,0738 N (equazione 4)
• Sostituendo l'espressione per I_un in equazione (1)
  T = 0,705 (220/2 + 0,0738 N)²
• Dato, T_L = K_L N²
• Dai dati dati KL può essere calcolato come:
  K_L = 30/1000² = 3 × 10^-5 Nm / rpm
• In condizioni di funzionamento costante T_L = T
  O 3 × 10^-5 N² = 0,705 × (200/2 + 0,0738 N)²
  N = 662,6 rpm
• Sostituendo per N in equazione (4)
  io_un = 220 / (2 + 0,0738 × 663,2)
  io_un = 4,3 Amp.

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Risposta # 3

La trasmissione ad alta tensione è suddivisa in sistemi di trasmissione HVAC e HVDC.

1. Trasmissione HVAC:

I vantaggi della trasmissione HVAC sono i seguenti:

All'aumentare della tensione, la corrente trasportata dai conduttori diminuisce. L'io²Le perdite R vengono ridotte di conseguenza. Tuttavia, il costo delle torri di trasmissione, dei trasformatori, degli interruttori e degli interruttori di circuito aumenta rapidamente con l'aumento della tensione, nelle gamme superiori di a.c. tensioni di trasmissione.

2. Trasmissione HVDC:

vantaggi

Loro (linee HVDC) sono economici per la trasmissione di potenza alla rinfusa. Il problema di regolazione della tensione è molto meno in DCpoiché è coinvolta solo la caduta IR. Vi è una facile inversione di tendenza e controllabilità del flusso di corrente attraverso un circuito intermedio. Inoltre c'è una notevole economia di isolamento.

limitazioni:

I sistemi sono costosi dall'installazione diconvertitori complicati e quadri CC sono costosi. I convertitori richiedono una notevole potenza reattiva. La mancanza di interruttori automatici HVDC ostacola il funzionamento della rete.

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Risposta # 4

Definizione - Il rapporto tra la potenza finale ricevente e la potenza finale trasmittente di una linea di trasmissione è noto come efficienza di trasmissione della linea.

% Transmission Efficiency = (Ricezione potenza finale / Invio potenza finale) x 100;
% Transmission Efficiency = (V_R io_R cosj_R/ V_S io_S cosj_S) × 100

dove:

• V_R, IO_R e cosφ_R sono la tensione terminale ricevente, la corrente e il fattore di potenza mentre
• V_S, IO_S cosj_S sono i valori corrispondenti alla fine dell'invio

Matematicamente, % regolazione della tensione = (V_S - V_R) / V_R × 100;

Anche la regolazione della tensione è data da = (I R cos φ_R ± I X sin φ_R) / E_R × 100;

+ per ritardare pf
- per i leader pf

Quando il pf sta conducendo, e il termine IX sin φ_R è più del cosφ di I R_R, allora la regolazione della tensione diventa -ve.

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Risposta # 5

Diversi tipi di sistemi di distribuzione:

1. Sistema radiale

In questo sistema, gli alimentatori separati si irradiano da un'unica stazione secondaria e alimentano i distributori solo a una estremità. La figura mostra un diagramma a linea singola di un sistema radiale per una distribuzione DC dove a alimentatore OC fornisce a distributore AB in un punto A. Ovviamente il distributore è alimentato ad una estremità solo al punto UN in questo caso.

Sistema radiale

2. Sistema principale ad anello

In questo sistema i primari dei trasformatori di distribuzione formano un anello. Il circuito ad anello parte dalle barre del bus della sottostazione, fa un anello attraverso l'area da servire e ritorna alla sottostazione.

Sistema principale ad anello

La sottostazione fornisce al alimentatore chiuso LMOPQRS. I distributori sono sfruttati da diversi punti M, O e Q dell'alimentatore attraverso il trasformatore di distribuzione. Questo sistema ha il vantaggio della continuità di alimentazione e di minori fluttuazioni di tensione.

3. Sistema interconnesso

Quando l'anello di alimentazione viene energizzato da due o più di due stazioni di generazione o sottostazioni, viene chiamato sistema inter-connesso.

Sistema interconnesso

Nel diagramma sopra del sistema interconnesso il anello di alimentazione chiuso ABCD è fornito da due sottostazioni S₁ e S₂ a D e C. Il sistema inter-connesso offre i vantaggi di una maggiore affidabilità del servizio e di una maggiore efficienza del sistema riducendo la capacità di riserva.

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Risposta n. 6

a) Caratteristiche vantaggiose delle turbine a gas:

• Rapporto potenza-peso molto alto.
• Di dimensioni più piccole.
• Si muove in una sola direzione, con meno vibrazioni.
• Meno parti mobili.
• Basse pressioni di esercizio
• Elevate velocità operative.
• Bassi costi e consumi di olio lubrificante.

b) Caratteristiche vantaggiose per la conservazione dell'energia

• Si risparmia, la necessità di importazioni di carburante per molte centrali elettriche.
• Riduce al minimo la CO₂ e inquinamento ambientale.
• Aiuta nella soluzione dei problemi di riscaldamento globale.
• Meno inquinamento atmosferico.
• Sono necessari meno centrali elettriche e porti di gas naturale liquidi.
• Meno bisogno di assicurare petrolio e gas oltremare.

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Risposta # 7

Rispondi alla prima domanda:

Diversi livelli di tensione per generazione, trasmissione e distribuzione:

• La tensione di generazione è fino a 30 KV AC rms (da linea a linea).
• La trasmissione ad alta potenza a lunga distanza è tramite linee EHVAC 220 kV, 400 kV e 760 kV ac.
  
  In casi speciali, la linea HVDC è preffered. Le tensioni nominali delle linee HVDC sono ± 250 kV, ± 400 kV, ± 500 kV e ± 600 kV.
• Il sistema di trasmissione del backbone è fatto da linee di trasmissione EHV AC (400 kV AC e 200 kV AC).
• La distribuzione è a una tensione CA inferiore tra 132 kV CA e 3,3 kV CA.
• L'utilizzo è a basse tensioni fino a 1 kV e media tensione fino a 11 kV.
• Le sottostazioni industriali ricevono energia a tensione di distribuzione di 3,3 kV e la riducono a 440 V CA.
  
  Industrie più grandi ricevono energia a 132 kV e distribuzione interna a 3,3 kV a 440 volt CA.

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Rispondi alla seconda domanda:

Quadri di alta tensione (HV):

• Interruttore: Commutando in condizioni normali e anormali, interrompere le correnti di guasto.
• isolatori: Sta scollegando l'interruttore per disconnettere il sistema dalle parti della linea in condizioni di assenza di carico.
• Interruttore di terra: Questo è usato per scaricare la tensione sulle linee verso terra dopo averli scollegati.
• Limitatore di sovratensione: Questo viene usato per deviare l'alta tensione verso terra e mantenere la continuità durante la normale tensione.
• Trasformatore di corrente: Abbassare la corrente per scopi di misurazione, protezione e controllo.
• Potenziale trasformatore: Abbassare la tensione allo scopo di protezione, misura e controllo.

Quadri di bassa tensione (LV):

• MCB (Miniature Circuit Breakers): Spegnimento in condizioni anomale per interrompere la corrente di guasto.
• fusibili: Un filo corto con basso punto di fusione, collegato in serie con il circuito. In caso di guasto, la corrente del circuito aumenta bruscamente e il fusibile si fonde per interrompere il circuito.
• Interruttori: Questi sono usati per ON / OFF la potenza di un circuito. Questi sono usati nei circuiti di potenza / controllo. Gli interruttori sono specificati in base alla tensione, alla corrente nominale, al numero di poli, al ciclo di lavoro e alla capacità di interruzione dei guasti.

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Risposta # 8

Applicazioni del motore sincrono:

1. Correzione del fattore di potenza
2. A velocità costante, unità a carico costante
3. Regolazione del voltaggio

Motori sincroni eccitati che hanno il comandoil fattore di potenza è ampiamente utilizzato per migliorare il fattore di potenza di quei sistemi che impiegano un gran numero di motori a induzione e altri dispositivi con fattore di potenza in ritardo come saldatori e luci fluorescenti, ecc.

La tensione nelle lunghe linee di trasmissione varia notevolmentealla fine quando è presente un grande carico induttivo e quando il carico induttivo viene scollegato improvvisamente, la tensione tende a salire notevolmente al di sopra del suo valore normale a causa della capacità di linea.

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Risposta n. 9

1. Funzionamento in parallelo di trasformatori

Determinate condizioni devono essere soddisfatte al fine di evitare correnti circolanti locali e assicurare che i trasformatori condividano il carico comune in proporzione ai loro valori di kVA.

Queste condizioni sono:

1. L'avvolgimento primario dei trasformatori deve essere adatto alla tensione e alla frequenza del sistema di alimentazione.
2. Il trasformatore deve essere collegato correttamente per quanto riguarda la polarità.
3. La tensione nominale di entrambi i primari e secondari dovrebbe essere identica (stesso rapporto di rotazione)
4. Le impedenze in percentuale devono essere uguali in grandezza e avere lo stesso rapporto X / R per evitare correnti circolanti e funzionamento a diversi fattori di potenza.
5. Con trasformatori con diversi valori di kVA, le impedenze equivalenti devono essere inversamente proporzionali ai singoli valori di kVA, se le correnti circolanti devono essere evitate

In caso di funzionamento parallelo dei trasformatori trifase, alle condizioni sopra indicate vengono aggiunte anche le seguenti condizioni.

1. Il rapporto di tensione deve riferirsi alla tensione del terminale primario e secondario.
2. Lo sfasamento tra tensioni primarie e secondarie deve essere lo stesso per tutti i trasformatori, che devono essere collegati per il funzionamento in parallelo.
3. La sequenza di fase deve essere la stessa.
4. Tutti i trasformatori trifase devono avere la stessa struttura o nucleo o guscio.

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2. Controllo della velocità dei motori a induzione

Il controllo della velocità del motore a induzione è ottenuto con vari metodi:

1. Variazione di frequenza
2. Palo che cambia.
3. Modifica della resistenza del circuito motore.

La velocità e la coppia possono essere cambiate come:

T × α × r₂ / s e Slip's 'α × r₂

Aumentando la resistenza del rotore, la coppia aumenta e gli aumenti di slittamento, pertanto, la velocità diminuisce come:

T × α × 1 / N

La velocità si riduce nel motore a induzione del collettoreattraverso il controllo del reostato. E questo può essere ottenuto solo se il motore viene caricato senza condizioni di carico. Le variazioni di velocità a vuoto sono molto scarse con la variazione della resistenza di carico.

3. Applicazioni dei motori a induzione

Il motore asincrono a gabbia di scoiattolo con avvolgimento singolo o doppio poli è disponibile come segue:

I motori a più velocità sono del tipo ad anello scorrevole usati per paranco, trasportatore e ascensore.

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Risposta # 10

Rispondi alla prima domanda:

Funzioni di un relè di protezione:

L'inoltro protettivo rileva l'anormalecondizioni come parte del sistema di alimentazione e dà un allarme o isolare quella parte dal sistema sano. I relè sono dispositivi autonomi compatti, che rispondono a condizioni anormali.

Requisiti di base di un relè di protezione:

Selettività, discriminazione - L'inoltro protettivo deve selezionare la parte difettosa del sistema e deve isolare, per quanto possibile solo parte difettosa dal sistema sano rimanente.

Velocità, tempo - È il tempo tra l'istante di errore echiusura del relè. Una pulizia rapida del guasto del contatto, cioè 0,07 secondi con valore di corrente di 60 kA rms, non ha danni al sistema, ma se è 7 sec, la barra del bus si distruggerà completamente. Pertanto, il tempo di inoltro deve essere il minimo possibile (vale a dire in millisecondi).

Tempo di eliminazione dei guasti - Tempo di cancellazione dei guasti = tempo del relè + tempo dell'interruttore

Sensibilità, consumo di energia - Si riferisce al più piccolo valore della grandezza di azionamento alla quale la protezione inizia a funzionare in relazione al valore minimo della corrente di guasto nella zona di protezione

Fattore di sensibilità 'K_S’ = I_S /IO_O = Min. corrente di cortocircuito / min. corrente operativa in protezione

Stabilità - Una qualità del sistema di protezione in virtù diche, il sistema di protezione rimane operativo e stabile in determinate condizioni specifiche, come i disturbi del sistema, i guasti, i transienti, ecc.

Affidabilità - L'inoltro protettivo non deve fallireoperare in caso di guasti nella zona protetta. L'affidabilità dei sistemi di protezione dipende da diversi aspetti come i produttori di protezioni, le schede elettriche e gli associati.

adeguatezza - L'adeguatezza della protezione viene valutata considerando i seguenti aspetti:

• Valutazione delle macchine protettive.
• Posizione delle macchine protettive.
• Probabilità di condizioni anormali dovute a cause interne ed esterne.
• Costo della macchina, importanza.
• Continuità dell'erogazione in caso di guasto della macchina.

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Rispondi alla seconda domanda:

meriti

demeriti

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