แนวข้อสอบ กว. Power System Analysis พร้อมเฉลย

หัวข้อ “Power System Analysis” เป็นส่วนหนึ่งของการสอบใบอนุญาตภาคีวิศวกร (กว.) บน TUE.expert มีข้อซ้อมหัวข้อนี้ 25 ข้อ อยู่ใน 1 ชุดซ้อม ด้านล่างคือตัวอย่าง 5 ข้อ พร้อมเฉลยและคำอธิบาย ลองตอบเองก่อน แล้วกด “ดูเฉลย” ใต้แต่ละข้อเพื่อตรวจคำตอบ

ตัวอย่างข้อสอบ Power System Analysis 5 ข้อ

1. 1. ระบบไฟฟ้ากำลังสามเฟสกำหนดฐานกำลังไฟฟ้าเท่ากับ 100 เมกะโวลต์แอมแปร์ และฐานแรงดันเท่ากับ 230 กิโลโวลต์ (line-to-line) ที่บัสหนึ่ง ค่าอิมพีแดนซ์ฐาน (base impedance) ต่อเฟสของระบบที่บัสนี้มีค่าเท่าใด

   • A. 52.9 โอห์ม
   • B. 229 โอห์ม
   • C. 529 โอห์ม
   • D. 2290 โอห์ม
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ C — 529 โอห์ม

   อิมพีแดนซ์ฐานคำนวณจาก (แรงดันฐาน line-to-line เป็นกิโลโวลต์) ยกกำลังสอง หารด้วยกำลังไฟฟ้าฐานสามเฟสเป็นเมกะโวลต์แอมแปร์ เท่ากับ 230 ยกกำลังสอง หารด้วย 100 เท่ากับ 529 โอห์ม ตัวเลือกอื่นเกิดจากคำนวณกำลังสองหรือหน่วยผิดพลาด

2. 2. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องหนึ่งมีค่ารีแอกแตนซ์ทรานเซียนต์ (X ไพรม์ d) เท่ากับ 0.2 ต่อหน่วยบนฐานพิกัดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ต่อตรงเข้ากับบัสที่เกิดฟอลต์สามเฟสสมมาตรที่ขั้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรง หากแรงดันภายในก่อนเกิดฟอลต์เท่ากับ 1.0 ต่อหน่วย กระแสฟอลต์ที่ไหลจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีค่าเท่าใด

   • A. 0.2 ต่อหน่วย
   • B. 1.0 ต่อหน่วย
   • C. 5.0 ต่อหน่วย
   • D. 10.0 ต่อหน่วย
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ C — 5.0 ต่อหน่วย

   กระแสฟอลต์สามเฟสสมมาตรคำนวณจาก I เท่ากับ E หารด้วย X ไพรม์ d เท่ากับ 1.0 หารด้วย 0.2 เท่ากับ 5.0 ต่อหน่วย ตัวเลือกอื่นเกิดจากการสลับตัวตั้งกับตัวหารหรือคูณแทนหาร

3. 3. ในการประสานสัมพันธ์รีเลย์กระแสเกิน (overcurrent relay coordination) ระหว่างรีเลย์ตัวหลัก (primary) และรีเลย์สำรอง (backup) ที่ต่อเรียงกันเป็นลำดับ หากรีเลย์ตัวหลักที่อยู่ใกล้จุดฟอลต์มีเวลาทำงานเท่ากับ 0.3 วินาที และกำหนดช่วงเวลาประสานสัมพันธ์ (coordination time interval) เท่ากับ 0.3 วินาที เวลาทำงานขั้นต่ำของรีเลย์สำรองควรมีค่าเท่าใด เพื่อให้มั่นใจว่ารีเลย์ตัวหลักตัดฟอลต์ก่อนเสมอ

   • A. 0.3 วินาที
   • B. 0.6 วินาที
   • C. 0.9 วินาที
   • D. 1.2 วินาที
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ B — 0.6 วินาที

   เวลาทำงานของรีเลย์สำรองต้องมากกว่าของรีเลย์ตัวหลักอย่างน้อยเท่ากับช่วงเวลาประสานสัมพันธ์ คือ 0.3 บวก 0.3 เท่ากับ 0.6 วินาที เพื่อให้รีเลย์ตัวหลักตัดวงจรก่อนเสมอ ตัวเลือกอื่นคำนวณบวกหรือคูณค่า CTI ผิดพลาด

4. 4. สายส่งเชื่อมระหว่างบัส 1 และบัส 2 มีเฉพาะค่ารีแอกแตนซ์ X เท่ากับ 0.25 ต่อหน่วย (ละเลยความต้านทาน) แรงดันที่บัสทั้งสองมีขนาดเท่ากับ 1.0 ต่อหน่วยเท่ากัน โดยมุมต่างเฟส (power angle) ระหว่างบัสทั้งสองเท่ากับ 30 องศา กำลังไฟฟ้าจริงที่ไหลจากบัส 1 ไปบัส 2 มีค่าเท่าใด (หน่วยต่อหน่วย)

   • A. 0.5 ต่อหน่วย
   • B. 1.0 ต่อหน่วย
   • C. 2.0 ต่อหน่วย
   • D. 4.0 ต่อหน่วย
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ C — 2.0 ต่อหน่วย

   ใช้สมการกำลังไฟฟ้าจริงของสายส่ง P เท่ากับ (V1 คูณ V2 หารด้วย X) คูณ sin ของมุมต่างเฟส เท่ากับ (1 คูณ 1 หารด้วย 0.25) คูณ sin 30 องศา เท่ากับ 4 คูณ 0.5 เท่ากับ 2.0 ต่อหน่วย ตัวเลือกอื่นเกิดจากลืมหารด้วย X หรือใช้ cos แทน sin

5. 5. รีเลย์ผลต่างกระแส (differential relay) ที่ใช้ป้องกันหม้อแปลงไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำงานโดยอาศัยหลักการใด

   • A. เปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าและไหลออกจากอุปกรณ์ที่ป้องกัน และสั่งตัดวงจรเมื่อผลต่างกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีฟอลต์เกิดขึ้นภายในโซนป้องกัน
   • B. วัดขนาดกระแสไฟฟ้าที่จุดเดียวและสั่งตัดวงจรเมื่อกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้โดยไม่คำนึงถึงทิศทางของกระแส
   • C. วัดอัตราส่วนแรงดันต่อกระแสไฟฟ้าที่จุดติดตั้งเพื่อคำนวณระยะห่างจากจุดเกิดฟอลต์
   • D. วัดความถี่ของระบบไฟฟ้ากำลังและสั่งตัดวงจรเมื่อความถี่เบี่ยงเบนจากค่าปกติ
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — เปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าและไหลออกจากอุปกรณ์ที่ป้องกัน และสั่งตัดวงจรเมื่อผลต่างกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีฟอลต์เกิดขึ้นภายในโซนป้องกัน

   หลักการผลต่างกระแสอาศัยกฎกระแสไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ เปรียบเทียบกระแสเข้าและออกของโซนป้องกัน หากไม่เท่ากันแสดงว่ามีกระแสรั่วไหลจากฟอลต์ภายในโซน ตัวเลือก B อธิบายหลักการของรีเลย์กระแสเกิน และตัวเลือก C อธิบายหลักการของรีเลย์ระยะทาง ซึ่งเป็นคนละหลักการกัน

ชุดซ้อมที่มีหัวข้อ Power System Analysis

• กว. ภาคีวิศวกรไฟฟ้ากำลัง หมวดวิชาเฉพาะ — ชุดจำลองสอบเต็ม 100 ข้อ100 ข้อ
  ฿159

หัวข้ออื่นในแนวข้อสอบ กว.