מה"ט מתקני חשמל ומערכות הספק (הנדסאים) — קיץ 2023 מועד ב' (97162)

תאריך הבחינה: לא ידוע

טופס המבחן המלא להורדה — ומפתח התשובות עם פתרון מפורט לכל שאלה, אונליין. פתחו שאלה למטה: בשאלה סגורה בוחרים תשובה, בשאלה פתוחה נפתח הפתרון המלא (כניסה מהירה וחינם).

📄 הורדת טופס המבחן (PDF) ←פתרו את המבחן הזה אונליין — עם תשובות ופתרונות ←

למגמת הנדסת חשמל — שאלון ההנדסאים. לטכנאים שאלון מקביל, באותו מועד.

✓ פתרון מלא לכל שאלה · ✓ הסברים מלאים וחומרי לימוד · ✓ ליווי מורה AI · ✓ התחלה חינם

פתרון מפורט לכל שאלה — לא רק התשובה: הסבר שלב-אחר-שלב וניתוח הטעויות הנפוצות.

שאלות לדוגמה מהמבחן — פתרו עכשיו

בשאלה סגורה בוחרים תשובה; בשאלה פתוחה פותחים את הפתרון המלא (כניסה מהירה וחינם). אלו 3 מתוך 8 שאלות המבחן — את כולן תוכלו לפתור אונליין.

שאלה 1

חברת גוגל תכננה חוות שרתים באזור השרון, החווה מוזנת מרשת תלת-מופעית $22 k V$ . ההספק הקצר של רשת $22 k V$ הוא $250 M V A$ . במפעל, קיים מסדר חשמלי למתח גבוה וארבעה שנאי הספק בהספק נקוב של $1250 k V A$ בעל ערכים נקובים של $22/0.4 k V$ . הפסדי הריקם של כל שנאי הם $1200 W$ והפסדי הנחושת הנקובים הם $8600 W$ . נתוני השנאים — קבוצת חיבורים Dyn11, $U_{k} (%) = 6.2%$ . בעקבות היתירות הנדרשת להזנת החשמל, חוות השרתים מחוברת לשני חיבורים זהים בצד המתח הגבוה כך שחיבור בודד יוכל להזין את התחנה לזמן בלתי מוגבל. הלוח הראשי בחוות השרתים ממוקם בחדר החשמל הראשי. הלוח מזין חמישה לוחות חשמל משניים. המתח במפעל הוא $400 V$ . הטבלה מציגה את עומס המפעל.

לוח חשמל	הספק מדומה [kVA]	מקדם הספק
1	250	0.85 השראתי
2	560	0.95 השראתי
3	220	0.83 השראתי
4	940	0.8 השראתי
5	220	0.95 השראתי

סעיף א

מהו גודל החיבור המינימלי של קו הזנה בודד בצד המתח הגבוה?

סעיף ב

מהו כושר הניתוק של ציוד המיתוג המחובר לפסי הצבירה בלוח הראשי של המתקן בצד המתח הנמוך (שני השנאים מחוברים בחיבור מקבילי)?

סעיף ג

במפעל הותקנו סוללות קבלים נפרדות עבור כל לוח. חשבו את הגודל הנדרש לסוללת הקבלים עבור לוח מספר 4 כך שמקדם ההספק של הלוח יהיה 0.94, אם ידוע שהמתח הנקוב של סוללת הקבלים הוא $440 V$ ?

סעיף ד

מהי שיטת ההגנה בפני חשמול המקובלת בחוות השרתים, אם ידוע שכל המתקן החשמלי הוא במבנה סגור בעל הארקת יסוד? ציינו מהי תכלית ההגנה בפני חשמול.

סעיף ה

בחוות השרתים קיים גנרטור עם מערכת סנכרון משותפת ללוחות מספר 1 ו-2. האם יישום של גנרטור במתקן מבטל את הצורך במערכת אל-פסק? נמקו את תשובתכם.

שאלה 2

בתחנת דלק בצומת מסובים, קיימות 40 משאבות דלק (סולר או בנזין). הספק משאבה הוא כ- $550 W$ , מקדם ההספק הוא 0.84 ומקדם ההתלכדות של המשאבות הוא 0.8.

בתחנה קיימת חנות נוחות הפועלת 24\7 בהספק של $22 k W$ ומקדם הספק 0.94. הבעלים של התחנה מעוניין להגדיל את גודל החיבור של התחנה עבור הוספת עמדות טעינה חשמליות כמתואר בטבלה:

עמדת טעינה לרכב חשמלי	מספר העמדות	סוג העמדה	מקדם בו-זמניות	הספק מדומה לעמדה בודדת [kVA]	מקדם הספק
מהירה	10	מהירה	0.3	192	0.95 השראתי
איטית	7	איטית	0.4	22	0.95 השראתי

עלות ההתקנה של עמדת טעינה מהירה הוא כ-10,000 ₪.

עלות ההתקנה של עמדת טעינה איטית הוא כ-5,000 ₪.

עלות הגדלת גודל החיבור היא 6,000 ₪.

הריבית והפחת השנתיים בגין ההשקעה הכוללת מהווים 10% ממחיר ההשקעה (התקנה והגדלת החיבור).

העלות הממוצעת של $1 k V A h$ היא 0.4 ₪.

סעיף א

מהו ההספק המרבי של התחנה (כולל עמדות הטעינה)?

סעיף ב

מהי צריכת האנרגיה היומית של התחנה?

סעיף ג

מהו גודל החיבור הנדרש עבור התחנה בהנחה שקיים גידול של 8% בשנה בצריכת ההספק של מערכות הטעינה בחשמליות (יש לתכנן את גודל החיבור לעוד שש שנים)?

סעיף ד

בהנחה שהבעלים של התחנה מרוויח 5% מכל טעינה של רכב חשמלי. מהו פרק הזמן שבו ישיב את ההשקעה?

סעיף ה

עמדות הטעינה החשמליות נמצאות במרחק של 20 מטר ממתחם משאבות הדלק וחנות הנוחות. מהי שיטת ההגנה בפני חשמול בעמדות הטעינה החשמליות (בהתאם למדידות שבוצעו בעמדות הטעינה)?

בדיקת לולאת תקלה	L1-N	L1 - PE
עכבת לולאת התקלה [mΩ]	40	530
זרם התקלה [kA]	5.75	0.43

שאלה 3

במתחם איצטדיונים יש רשת תלת מופעית טבעתית במתח גבוה. מתח הרשת הנקוב הוא $3.3 k V$ . מוליכי הרשת עשויים נחושת $ρ = \frac{1}{58} \frac{Ω \cdot m m ^{2}}{m}$ וההיגב ההשראתי של מוליכי הקו הוא $0.12Ω/ k m$ .

סעיף א

חשבו את ההספק הממשי והראקטיבי בכל קטע וקטע כאשר מתג SW1 סגור.

סעיף ב

חשבו את שטח החתך האחיד בקטעי הרשת השונים לפי מפל מתח מקסימלי של 3% (כאשר מתג SW1 סגור) ובחרו את שטח החתך המסחרי המינימלי.

סעיף ג

חשבו את הפסדי הקו (כאשר מתג SW1 סגור).

סעיף ד

חשבו מהו גודל המתח בנקודה B (כאשר מתג SW1 פתוח).

הנושאים הרשמיים בבחינה 97162

לפי תוכנית הלימודים הרשמית של מה"ט (מערכות הספק ומתקני חשמל) — אלו הנושאים שהבחינה נשענת עליהם:

מערכות חשמל תלת-מופעיות · 26 ש'
מבנה עקרוני של מערכת הספק עתירת אנרגיה · 6 ש'
חישוב ותכנון רשתות חלוקה · 30 ש'
מאפייני העומס החשמלי · 6 ש'
תכנון רשתות לפי שיקולים טכנו-כלכליים * · 14 ש'
זרם-קצר ברשתות · 28 ש'
מערכת הספק במתח-גבוה * · 24 ש'
מגבלת הבידוד במערכות הספק במתח-גבוה (חלק ב' – טכניקות מתח-גבוה) · 8 ש'
ציוד מיתוג במתח-גבוה · 16 ש'
סכמות תפעוליות של מסדרי מתח-גבוה · 6 ש'
הארקות במתקני מתח-גבוה · 10 ש'
מקורות מתח-יתר ברשתות מתח-גבוה · 8 ש'
הגנות במערכות מתח-גבוה · 10 ש'
אביזרי מיתוג: מפסקים ומגענים · 10 ש'
אביזרי חלוקה: מוליכים, כבלים ומובילים · 14 ש'
אביזרי הגנה מפני זרם יתר וזרם קצר - מבטחים · 12 ש'
אביזרי התנעה למנועי השראה · 8 ש'
מתקן תאורה · 20 ש'
לוח חשמל · 16 ש'
שיפור גורם-הספק · 12 ש'
מתקן הארקה · 10 ש'
בטיחות בחשמל ושיטות הגנה בפני התחשמלות · 12 ש'
בטיחות חשמל: תפעול ותחזוקה · 4 ש'
מתקני גיבוי אספקת חשמל · 10 ש'
תכנון חשמל במבנה מגורים רב קומות · 16 ש'
מקלט ציבורי/מרחב מוגן · 4 ש'
שנאי הספק – תפעול ותחזוקה · 6 ש'
תחנת השנאה · 6 ש'
תכנון מתקן המוזן במתח גבוה · 16 ש'
חוק החשמל · 16 ש'

המקור: תוכנית הלימודים הרשמית של מה"ט (משרד העבודה).

פתרו את המבחן המלא — עם משוב על כל תשובה

כל שאלות המבחן, פתרון מפורט, משוב אישי ומעקב התקדמות. בדיוק מה שצריך כדי לעבור.

התחילו לתרגל — חינם ←

→ לכל מבחני הכן את עצמך למבחן מה"ט מערכות הספק ומתקני חשמל