1
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN
HỆTHỐNG ĐIỆN
TS. Huỳnh Châu Duy
Bộmôn Hệthống điện
Trường ĐạihọcBáchKhoaTP. HCM
Chương 3
Tính toán nhiệtthiếtbịđiện
2
I. Tổng quan
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
III. Tuổithọcủathiếtbịđiện
IV. Chếđộnhiệtcủamáybiếnáp
V. Chếđộnhiệtcủa máy phát điện
VI. Chếđộnhiệtcủađộng cơđiện
VII. Sựđốt nóng tiếpđiểm
VIII. Đo nhiệtđộ củathiếtbịđiện
IX. Bài tập
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
2
3
•Trong quá trình hoạtđộng, dòng điệnlàmviệccủacácthiếtbị
điệngâyramộtsựtổnthấtđiệnnăng.
Lượng điệnnăng tổnthấtđượcthểhiệndướidạng nhiệtlàm
tăng nhiệtđộ củacácthiếtbị, ảnh hưởng đến cách điện.
•Đólànhững nguyên nhân cơbảnlàmtăng nhanh quá trình già
hóa cách điệnvàlàmgiảmtuổithọcủathiếtbịđiện.
I. Tổng quan
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
4
•Phương trình nhiệt:
•Giảiphương trình vi phân nhậnđược nghiệmsố: (A, B là các hằng
sốxác định khi biếtđiềukiệnban đầu)
•k là nghiệmcủaphương trình đặctrưng
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
Pdt GCd qF dt
d
PGC qF
dt
θ
θ
θ
θ
Δ
=+
⇔Δ = +
t
kt
A
eB Ae B
τ
θθ
−
=
+⇔= +
1
0qF
CGk qF k CG k
τ
+=⇔=− ⇔=−
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
3
5
•Xác định A, B:
–Tạithờiđiểmban đầu t = 0 thì nhiệtđộ củathiếtbịvà môi
trường xung quanh bằng nhau, tứclàđộ chênh lệch nhiệtđộ giữa
thiếtbịvà môi trường xung quanh bằng không, tứcθ= 0.
–Tạithờiđiểmt = vôcùng.
Suy ra nhiệtđộ củathiếtbị:
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
0
A
BAB+=⇔=−
t
kt
A
eB Ae B
τ
θθ
−
=
+⇔= +
θ
∞=
1
t
e
τ
θθ
−
∞
⎛⎞
=−
⎜⎟
⎝⎠
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
6
•Ta suy ra được nhiệtđộ tạithờiđiểmbấtkỳ
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
01
t
e
τ
θθ θ
−
∞
⎛⎞
=+ −
⎜⎟
⎝⎠
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
4
7
•Bảng tham khảoτMBA
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
Công suất MBA (MVA) Làm mát τ(giờ)
SMBA < 1 Tựnhiên 2.5
1< SMBA < 6.3 Tựnhiên 3.5
6.3< SMBA < 32 Có thêm quạt2.5
32< SMBA < 63 Có thêm quạt3.5
63< SMBA < 125 Tuần hoàn cưỡng bức2.5
SMBA > 125 Tuần hoàn cưỡng bứccóquạt2.5
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
8
•Bảng tham khảoτMF
II. Sựcân bằng nhiệt trong thiếtbịđiện
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
5
9
-Tuổithọcủacácthiếtbịphụthuộcchủyếuvàochếđộnhiệtcủa
chúng. Trong quá trình làm việc, các vậtliệu cách điệnbịgià hóa do
tác động của nhiệtđộ, độ ẩm, tác dụng hóa học…
-Nếuthiếtbịlàm việcvớitảiđịnh mứcthì nhiệtđộ đượcgiữtrong
giớihạn cho phép ứng vớicácloại cách điện, thiếtbịsẽlàm việc
bình thường vớituổithọđịnh mức, Vđm
-Nếuthiếtbịlàm việcquá tảithì nhiệtđộ sẽcó thểvượt quá giớihạn
cho phép, khi đóthiếtbịsẽbịgiảmtuổithọvà phụthuộcvàomức
vượt quá nhiềuhay ít.
III. Tuổithọthiếtbịđiện
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện
10
•Khi nhiệtđộ tăng độtngộtthì ảnh hưởng sẽlớnhơnso vớitrường
hợptăng từtừ.
•Tuổithọtrung bình củathiếtbịđiệnN phụthuộcvàonhiệtđộ của
môi trường xung quanh và hệsốmang tảicó thểbiểuthịdưới
dạng biểuthứcsau:
III. Tuổithọthiếtbịđiện
(
)
(
)
2
1
2
cp tbmtxq k
tb dm dm
VV VH
θθ
α
−−
==
Vậnhànhvàđiềukhiểnhệthống điện–TS. Huỳnh Châu Duy
Chương2 –Tínhtoánnhiệtthiếtbịđiện