Nghiên cứu đánh giá tác động của môi trường đối với cách điện cuộn dây và các biện pháp nâng cao tuổi thọ máy biến áp lực trong Hệ thống điện Việt Nam

- 14 Bảng1.2:Cáccấpcáchđiệnsovớinhiệtđộgiớihạn 14 Bảng1.4:Thôngsốvềnhiệtcủavậtliệuchếtạomáybiếnáp 18 Bảng1.5:Thốngkêcácgiátrịqkvàαkđốilưutựnhiên, 22 Bảng1.6:Thốngkêhệsốbứcxạtươngđốivcủamộtsốvậtliệu 25 Bảng1.7:Hệsốđặctrưngtruyềnnhiệtbứcxạ(v Bảng2.1:HằngsốthờigiancủaMBAvànhiệtđộđẳngtrịcủamôitrườnglàmmát 44 Bảng2.2.Cácgiátrịcựcđạichophépcủanhiệtđộtrungbìnht1củacuộndâysaukhingắnmạch(TCVN vàIEC76-5-1994.
- 45 Bảng2.3.ThờigiankéodàingắnmạchchophéptheotiêuchuẩnBaLan,Đức, 46 LiênXô(cũ)vàViệtNam,tínhtheogiây. 46 Bảng3.1:Độtăngnhiệtđộchophépphụthuộcvàocấpcáchđiệnsửdụng. 49 Bảng3.2:CácMBAcóhệthốnglàmmátđangvậnhànhởViệtNam. 58 Bảng3.3:Hằngsốphụthuộcvàocôngsuấtvàhệthốnglàmmát 62 Bảng4.1:Bộisốdòngđiệnngắnmạchvàthờigianngắnmạch 67 chophépcủaMBAtrongun 67 Bảng4.2:Cácđặctínhcủadầucáchđiện 68 Bảng4.3:Hàmlượngẩmcựcđạichophéptrongdầu 69 Bảng4.4:ChươngtrìnhkiểmtratổngthểMBA 81  8MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài  Yêu cầu cung cấp điện trong Hệ thống điện Việt Nam đòi hỏi càng ngàycàngcaotrongnhữngnămgầnđây.Vìthếviệctránhnhữngsựcốvậnhànhcủahệthốngđiện(HTĐ)trởnênngàycàngquantrọng.Tuynhiêndochiphírấtcaocủacácthiếtbịcaoáp,đặcbiệtlàmáybiếnáp,việcthaymớiđểnângcaođộtincậysẽlàkhôngkinhtếđốivớinhiềuthiếtbịđãquáthờihạnsửdụngvìtrênthựctếnhiềuthiếtbịnàyvẫncòntìnhtrạngkhátốt.Việcđánhgiáđúngtìnhtrạngcủacácmáybiếnáp(MBA)vìvậylàrấtcầnthiếttrướckhiđưarabấtkỳkếtluậnnàovềviệcthaythếhayđạitulạicácMBAnày.
- NhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớilàmsuygiảmcáchđiệncuộndâytrongquátrìnhvậnhànhvàkhảnăngmangtảicủacácMBAlực.
- TínhtoánchếđộnhiệtchoMBAlực.
- MộtsốgiảiphápkhắcphụcnhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớivàhiệntượngquánhiệttrongMBAnhằmnângcaotuổithọcủaMBAlực.4.
- Phương pháp nghiên cứu  NghiêncứuvậtliệucáchđiệncủaMBAtrongHTĐViệtNam,cầnphảikhảosát và phân tích về những tác động và ảnh hưởng của môi trường nhiệt đới vớinhữngyếutốkhíhậuđặcbiệtnhưđộẩmvànhiệtđộthayđổithấtthườngđếncáchđiệncủaMBAởViệtNam.5.
- Cấu trúc của luận văn  Chương1:TổngquanvềthựctrạngnhữngtácđộngvàảnhhưởngcủamôitrườngnhiệtđớiđếnquátrìnhvậnhànhMBAlựcởmiềnBắctrongHTĐViệtNam.
- Chương2:KhảosátthựctrạngnhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớilàmsuygiảmcáchđiệncuộndâytrongquátrìnhvậnhànhvàkhảnăngmangtảicủacácMBAlực.
- Chương3:TínhtoánchếđộnhiệttrongMBAlực.
- Chương4:MộtsốgiảiphápkhắcphụcnhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớivàhiệntượngquánhiệttrongMBAnhằmnângcaotuổithọcủaMBAlực.
- Nhưchúngta đã biết, ngaysau khi được lắp đặt vàđưa vào vậnhành sửdụngMBAđãcónguycơbịxuốngcấpvàhưhỏng.ĐâylàhiệntượngbìnhthườngbởivìMBAlàtậphợpcủanhiềuchitiếtđiệntừ, cơ khí,thủylực,khínénv.v...đượcbốtrítrongmôitrườngchịuảnhhưởngcủanhiệtđộ,độẩm,mưa gió,bãov.v...Mặtkhác,trongquátrìnhvậnhànhsửdụngluôncósựthayđổivềphụtải,cósựbốtrílạimạngđiệnhoặcbổsungthêmthiếtbịmànhiềukhikhôngcósựphốihợptổngthểcủacơquannghiêncứuvàthiếtkế.Cũngcầnphảikểđếnsựlựachọnthiếtbịkhôngđúng,sựchỉnhđịnhsaicácthiếtbịđolườngđiềukhiển,chỉthị,sựvận hành không đúng quy trình kỹ thuật.v.v...Tất cả các yếu tố kể trên gây ảnhhưởng xấu đến sự làm việc bình thường của toàn hệ thống và hậu quả của nóthườnglàlàmchotuổithọcủathiếtbịđiệntrongđócóMBAgiảmđiđángkể.
- Chínhcácyếutốmôitrườngnàycũnggópphầnlàmtăngnhiệtđộdầuvànhiệtđộcuộndâycủamáybiếnáp.ViệtNamcónhiềuvùngkhíhậukhácnhaunênnhiệtđộtrungbìnhhàngnămcủatừngvùngkhácnhaunênMBAsẽchịunhữngtácđộngcủanhiệtđộmôitrườngkhácnhau.
- ĐểthựchiệnđượccôngviệcnghiêncứutrênđốivớicáchđiệnMBAtrongHTĐViệtNam,cầnphảikhảosátvàphântíchvềnhữngtácđộngvàảnhhưởngcủamôitrườngnhiệtđớivớinhữngyếutốkhíhậuđặcbiệtnhưđộẩmvànhiệtđộthayđổithấtthườngđếncáchđiệncủaMBAởViệtNam.Nhữngyếutốnàytácđộngliêntụclàmthayđổicấutrúccủavậtliệunóichungvàvậtliệucáchđiệnnóiriêng,làmsailệchcácchếđộvậnhànhbìnhthường,làmhưhỏngdầncácthànhphầncủathiếtbịtronghệ thốngđiện màđặcbiệtlà MBA.Vìvậy,trongquátrìnhnghiêncứu,thiếtkếchếtạocũngnhưlựachọn,xâylắpvàvậnhànhMBAphảixétđếnnhữngyếutốkhíhậuđặcbiệtnày.Chỉtrêncơsởnghiêncứu,phântíchđánhgiáđầyđủcáctácđộngđốivớiMBA(kểcảcácyếutốcủamôitrường)mớicóthểthiếtkế-chếtạo,lựachọnmộtcáchhợplývàcácgiảiphápvậnhànhđúngđắn,đảmbảocungcấpđiệnmộtcáchliêntụcvàtincậychocáccôngtrìnhcôngnghiệpvàdândụng.
- NhữngyếutốcơbảncủathờitiếtảnhhưởngxấuđếnthiếtbịđiệnnóichungvàMBAnóiriêngbaogồm:ápsuấtkhôngkhí,nhiệtđộcao,sựthayđổiđộtngộtvềnhiệtđộtrongmộtngày-đêm,cườngđộbứcxạcủamặttrời,độẩmcủakhôngkhí.Nhữngyếutốkhôngthuậnlợikhácnhư:sươngmuối,hơinướcmuốibiển,khíthảitừcácnhàmáycôngnghiệp,bãoxoáynhiệtđớiv.v...cũngtácđộngđếntuổithọcủaMBA.
- Theomứcđộtácđộngđếnvậtliệuđiệnvàcácthiếtbịđiện,khíhậunhiệtđớicóthểchiara:khíhậunhiệtđớiẩmướtvàkhô.Ngoàirakhithiếtkếvàvậnhành 13cácMBAphảixétđếnảnhhưởngcủađịalýnhưvùngnúi,vùngbiểnv.v...Đốivớicácvùngkhíhậunhiệtđớiẩmướtđặcđiểmchínhlàmưarào,giông,bão,sươngmù,bụicôngnghiệpvàcácyếutốsinhhọckhác.Đốivớicácvùngkhíhậunhiệtđớikhô,đặcđiểmchínhlà:nhiệtđộkhôngkhícao,cườngđộbứcxạmặttrờilớn,độẩmkhôngcaovàthườngchênhlệchnhiệtđộtrongngàyrấtlớn.1.2.
- Ảnh hưởng của độ ẩm không khí  Độẩmkhôngkhílàmtăngsựđọngnướctrênbềmặtcáchđiện.Độẩmvànhiệtđộcaolàmtăngdòngròcủacáchđiện(dòngròquabềmặtcáchđiện).Tácđộngliêntụcvàlâudàicủađộẩmlàmtănghằngsốđiệnmôivàlàmgiảmđộbềncáchđiện.Kếtđọng-ẩm-khôlặplạicóthểlàmrạnnứtbêntrongvậtliệu,làmgiảmkhôngnhữngcácđặctínhvềđiệnmàcònlàmsuygiảmđộbềncơcủavậtliệuvàthiếtbịđiện.Sựẩmthấpdosươngmuốilàmtăngsựhanrỉcáckếtcấukimloại.1.2.3.
- Ảnh hưởng của khí hậu  Ởcácvùnggầnbiểnnhiệtđớithườngcóđộẩmcao90÷95%,cósươngmùthườngxuyên vàtrongsương muối biển, mây mùthườnglẫn cát vàbụi hữu cơ.Trongtầngthấpcủakhíquyểncónồngđộmuốicao,khôngkhíbịnhiễmbẩnmuối. 14Nguồnnhiễmbẩnnàycóthểhòatantrongnướcvàtrongđất.Sựlắngđọngcủacácgiọtnướccólẫnmuốitrênbềmặtcáchđiệnvàcácthiếtbịlàmốinguyhiểmđốivớiquátrìnhvậnhànhcủacácthiếtbịđiệnvàcáchđiện.
- Ởcácvùngnúicóđặcđiểmlàápsuấtkhíquyểnthấp,cógiôngvàgiómạnh,chênhlệchnhiệtđộtrongngàylớn.Ởđâymậtđộkhôngkhíphụthuộckhôngchỉápsuấtmàcòncảnhiệtđộ.Việcgiảmápsuấtkhôngkhíkhităngđộcaosovớimặtbiểnvàtươngứngvớinólàgiảmmậtđộkhôngkhísẽkéotheosựgiảmđiệnápphóngđiệnchọcthủngcáchđiện,đặcbiệtđốivớicácloạithiếtbịmàcáchđiệnlàkhôngkhí.Càngởtrêncaosovớimặtbiểnhệsốtươngđốicủađộbềncáchđiệnkhoảngcáchkhícàngthấp.Bảng1.1:Hệsốđộbềncáchđiệnởtừngđộcaokhácnhau[3].Độ cao so với mặt biển (m) Hệ số độ bền cách điện .
- Quá trình lão hóa cách điện TiêuchuẩnIEC-76vềMBAđiệnlựcquyđịnhnhiệtđộphátnóngchophépcủanhiệtđộcựcđạicủadầu(khôngkhíhoặcnước),phátnóngcủadâyquấncủamạchtừ.Cácvậtliệucáchđiệnthểrắnchialàm7cấpvớinhiệtđộchophépnhưtrongbảng1.2.Bảng1.2:CáccấpcáchđiệnsovớinhiệtđộgiớihạnCấpcáchđiện Y A E B F H CNhiệtđộgiớihạn(0C CácMBAkhôthườngsửdụngcáchđiệncấpBvàH:sợithuỷtinh,amiăng,micahoặcepoxy.CácMBAdầuthườngsửdụngvậtliệucấpAcónguồngốcsợitựnhiên(sợibông,gỗ)hoặcsợinhântạoxenlulôaxêtat,polyamit.
- -Máybiếnáplàmmáttựnhiên(...AN),giớihạnnhiệtđộtăngtrungbìnhcủacuộndâysẽgiảmđi10Cchomỗikhoảng400mkhiđộcaocủađịađiểmlắpđặtvượtquá1000m.
- Các phương thức truyền nhiệt  Đểxétcácphươngthứctruyềnnhiệt,ngườitachiaMBAlàmhainhómchitiết[1.
- -Nhómcácchitiếtlàtruyềnnhiệtnhưcáchđiện,dầu,váchthùng.
- Nhưvậy,nhiệtđượctruyềntừmáybiếnápramôitrườngquacácvậtliệuthểrắn,lỏng,khí.Nhiệttruyềnquathểrắndướidạngdẫnnhiệt,truyềnquathểlỏngvàkhídướidạngđốilưu,ởvỏthùngnhiệtcònđượctruyềnramôitrườngxungquanhdướidạngbứcxạ .
- Quá trình dẫn nhiệt Xéttrườnghợpnhiệtđượctruyềntheomọihướng,vậtthểrắncóthểlà.
- Vậtthểđóngvaitròdẫnnhiệt- Vậtthểlànguồnnhiệt1.3.1.1.
- Vật thể chỉ đóng vai trò dẫn nhiệt  Dựavàokýhiệuởhình1.1,chúngtacóthểviết:.SPl.
- (1.1a)Hình1.1:Truyềnnhiệtcủavậtthể Hình1.2:DẫnnhiệtcủavậtthểcónhiềulớpTrongđó.
- P-lượngnhiệttruyềntrongmộtđơnvịthờigian,[W.
- =t1–t2,chênhlệchnhiệtđộtạonêndòngnhiệt,[0C.
- -độdẫnnhiệt(nhiệtdẫnsuất),[W/m.0C.
- Trongđó:qlànhiệt lượngtruyền qua tiết diện1m2trongmộtđơn vịthờigianhaycòngọilàphụtảinhiệtcủatiếtdiện,[W/m2.
- Nếunhiềulớpcáchđiệnkềnhau(hình1.2)cóchiềudàykhácnhau,nhiệtdẫnkhác,khidùngcôngthức(1.1c)phảitính l l l lll l.
- (1.1d)Hình1.3:Dẫnnhiệtởvậtthểmộtlớp,từlớpnàytríchrakhốilăngtrụnhưởhình1.1và1.2 Trườnghợpvừaxét(hình1.1và1.2)đúngtrongđiềukiện:1.
- Dòngnhiệtchạydọc vậtthể, mọimặtđược cáchnhiệt,trừmặtphíahaiđầudiệntíchS.2.
- Khốitrụkýhiệuởsơđồlàphầntửcủamộtlớp(hình1.3)cóchiềudàyl,cóbềmặtrấtlớn(theolýthuyếtlàvôcùnglớn).Bảng1.4:ThôngsốvềnhiệtcủavậtliệuchếtạomáybiếnápVậtliệuNhiệtdẫnsuất[W/m.0C]NhiệtdungC[W/kg.0C]Khốilượngriêng[kg/m3]Đồng Nhôm LáthépMBAcóchiềudày0,35mm(trongdầu)Chiềudài1930Chiềuvuônggóc-cáchđiệngiấy2,0-cáchđiệnsơn BìaKhô0,19Ngâmdầu0,25Khô1300 Khô Giấycứng GiấycápKhô0,1Trongdầu Khô0,88.103Trongdầu10.103Dầumáybiếnáp ở200CCáchđiệnđồngchấtlỏng Sứ Nước Ghi chú: 1.
- Nhiệtdẫnsuấtcủavậtrắnđượccoilàhằngsốtrongphạmvitừ201800C.2.
- Nhiệtdẫnsuấttheohướngvuônggócláthéptrụmáybiếnápkhôngkhílà .
- Vật thể là nguồn nhiệt  Tachỉxéttrườnghợptruyềnnhiệttheomộtphương.
- Trênhình1.4vẽlăngtrụởđónhiệttỏađiđồngđều.Nhiệtphátsinhtrongđơnvịthểtíchkýhiệulàp.NhiệttruyềnrabênngoàiquabềmặtS1,S2.
- Giảthiếtnhiệtđộlớnnhấtnằmởmặtphẳngđốixứng0,tươngứngvớiđiềukiệnlàmmátcủaS1vàS2nhưnhau.
- (1.2a)Trongđó:-nhiệtdẫnsuấtcủavậtthểtheophươngtrìnhx.Dấu“-”trongcôngthức(1.2a)chỉrằngkhicàngtăngkhoảngcáchx,nhiệtđộcànggiảm,tíchphân(1.2a)tacó:2.2p xA.
- (1.2b)Ởhaibiên,2ax nơimặtphẳngS1vàS2lànhiệtđộmôitrường 20.
- (1.2c)Hình1.4:PhânbốnhiệttrongvậtthểlànguồnnhiệtPhânbố nhiệtđộcóđườngđặctínhlàparabol(hình 1.4).Chênhnhiệtđộgiữađiểmx=0vàmặtS1vàS2là:212.8p a.
- Độtăngtrungbìnhcủanhiệtđộlà .
- Kýhiệunhiệtlượngởmộtđơnvịthểtíchlàp[W/m3],chiềudàivậtthểlàa,[m]vànhiệtdẫnsuấtlà[W/m.0C]tacó1và2đobằng0C.1.3.2.
- Quá trình đối lưu  Hiệntượngđốilưuxảyraởvậtthểlỏngvàkhí.Nhiệtlượngđượctruyềnđiphụthuộcvàomôitrường,độchênhnhiệtđộvàchuyểndịchcưỡngbứcxungquanhvậtthể.
- Khilàmmáttựnhiênbằngđốilưu,mộtlớpcủamôitrườnglàmmátbềmặtvậtthểbịgianhiệttrởnênnhẹhơnvàchuyểnđộnglênphíatrên.
- Tốcđộdòngchảybiếnđổitừ0ởbềmặtđạttớigiátrịcựcđạirồitrởlạivề0(hình1.5).Mỗilớpxảyraquátrìnhchuyểnđộngnhưvừaxétđượcgọilàmộtdảicủadòngtầngchảy.Bềrộngcủadảinàyởkhôngkhívàokhoảng12mm;ởđầulà3mm.Tốcđộdòngchảyởkhôngkhíkhôngquá1m/s,ởđầukhôngquá1cm/s.Quátrìnhđógọilàchảytầng,cácdòngchảysongsongvớinhauvàsongsongvớibềmặtlàmmát. Hình1.5:Phânbốđộchênhnhiệtđộtốcđộhoạtđộnglàmmátgầnvậtthểkhicódòngchảy1.3.2.1.Tải nhiệt ở môi trường không khí Trướctiênxétsựtảinhiệtbằngđốilưutựnhiêntheomặtthẳngđứng.TheoSchmidtvàBechmancóthểbiểudiễnnhiệtlượngtruyềntảitrongmộtđơnvịthờigiantheođơnvịdiệntíchmặtthẳngđứngdướidạng:1,254.kaoq Ct H.
- Trongđó:δ-mậtđộtươngđốicủakhôngkhí.θ-chênhlệchnhiệtđộtrungbìnhcủavậtgianhiệtvàkhôngkhí.tao-nhiệtđộmôitrườngxungquanh(nhiệtđộtuyệtđối0K).tao=273+t0tínhtheo[0K].H-chiềucaomặtlàmmát,[m].qktínhtheo[W/m2];C=10.
- Với:hlàchiềucaosovớimặtbiểnởvịtríđặtMBA,tínhtheo[km].Côngthứcnàychỉđúngkhih≤6km,ởđộcaocànglớn,khôngkhícàngloãng,dẫnnhiệtkém.NhữngMBAđặtởđộcaoh≥1000mphảilưuýhơnvềlàmmát.
- TrongthựctếH>1mdòngbắtđầuchảyrối;khiđóchiềucaobềmặtlàmmátkhôngcònvaitròlàmmát.BỏquaphầncaoH≥1m,gầnđúnglấy41H.Theo(1.5c)nhiệtđộmôitrườngt0=200C và1,41H,nhiệttruyền trênđơnvịdiệntích,[W/m2]là:1,252,42.kq.
- Côngthức(1.5d)sửdụngkhitínhgầnđúng.Chiahaivếcủaphươngtrình(1.5c)choθtađượchệsốtruyềnnhiệtbằngđốilưu,[W/m2.0C.
- (1.6b)Giátrịαktăngtỷlệvớicănbậcbốncủađộchênhnhiệtθ.Bảng1.5:Thốngkêcácgiátrịqkvàαkđốilưutựnhiên, theocôngthức(1.5d)và(1.6b)t0200Cvà1,41H0C qk [W/m αk[W/m2/.0C NhưvậylượngnhiệttảitừmặtphẳngSk ởđộchênhnhiệtđộtrungbình giữavậtgianhiệtvàdòngkhícóthểđượcbiểudiễn .
- Trongđó kk αk0-hệsốtruyềnnhiệttươngứngvớichênhnhiệtđộθ0,vídụứngvớichênhnhiệtđộkhicácthôngsốlàđịnhmức.
- Trườnghợpbềmặtlàmmátkhôngphẳng,lượngnhiệttruyềntảibằngkhôngkhínhỏhơnkhimặtlàmmátphẳng.Mứcđộlàmgiảmkhảnăngtruyềnnhiệtđượcxácđịnhbằngthựcnghiệm.
- (1.8)Khitruyềnnhiệtbằngđốilưutựnhiêntrongkhôngkhí,thayđổinhiệtđộθchậmhơntổnthấtnhiệt.Ngườitacóthểtăngcườngtruyềnnhiệtbằngcáchthổigiócưỡngbứcvàobềmặtgianhiệt.Biếtdòngkhídọcbềmặtthẳngđứng(từdướilêntrên)cótốcđộv,hệsốtruyềnnhiệtαkđượctínhbằngcôngthứcsau:-Khiv≤5m/s;tk=500C.
- 12k s kkt t t -giátrịtrungbìnhnhiệtđộmặtlàmmát(ts)vànhiệtđộkhôngkhí(tkk),[0C.
- Tải nhiệt bằng dầu  XétdâyquấnvàlõithépMBAngâmtrongdầu.Việctruyềnnhiệtbằngdầuphứctạp hơn qua môitrường không khí. Nguyên nhân do dạng bề mặtlàm mátkhúckhuỷu,dầukhôngtiếpcậnđồngthờimặtđượclàmmát.Hệsốtruyềnnhiệtcủadầusangváchthẳngđứnghoặctheochiềungượclạilà:438.
- (1.11)Trongđó:θ-chênhnhiệtđộbềmặtgianhiệtvàdầulàmmát.ttb-nhiệtđộtrungbìnhbềmặtđượclàmmát.
- Thídụ:θ=200C-độtăngnhiệttrungbìnhbềmặtdâyquấnsovớidầu;θ01=480C-độtăngnhiệtcủadầu;t0=250Cthìttb C .
- Sosánhphươngtrìnhnàyvớiphươngtrình(1.5c)hoặc(1.8),tathấyđộtăngnhiệttỷlệvớitổnhaonhiệttheosốmũ0,8.
- Đểtínhsựtăngnhiệtdâyquấnsovớidầuthườngsửdụnghaicách:1.Xácđịnhcácgiátrịkhácnhauαkcủamặtthẳngđứngvàmặtnằmngang.2. Chấp nhận giả thiết trị số trung bình của hai loại mặt làm mát W/m2.0C](nếulàmmáttựnhiên);và70÷80[W/m2.0C](nếulàmmátcưỡng bức.
- Quá trình bức xạ  CôngsuấtbứcxạcủamộtđơnvịbềmặtgianhiệttínhtheocôngthứcStefan-Boltzman.
- Trongđó:ta1,ta2-nhiệtđộtuyệtđốicủavậtnóngvàmôitrườngxungquanh.k-hằngsốbứcxạcủavậtđentuyệtđối.v-hệsốbứcxạtươngđối,bằngtỷlệnhiệtphátratừvậtthểđangxétvớilượngnhiệtphátratừvậtđentuyệtđối(cùngkíchthước,cùngnhiệtđộ,cùngmôitrường).Trịsốvphụthuộcvàoloạivậtthể,bềmặtvậtthể(độbóng).Bảng1.6:ThốngkêhệsốbứcxạtươngđốivcủamộtsốvậtliệuVật liệu v Vật liệu v NhômsulfatĐồngkhôngôxyhóaĐồngthau(mờ)ĐồngÔxyhóaSắtôxyhóa SơnnhômCáchđiệngiấyvàsơnSơndùngsơnvỏMBABồhóng Côngthức(1.13)giảthiếtlàbềmặtbứcxạcủavậtnhỏhơnbềmặtcủacácvậtthểgầnđó,cóthểphảnbứcxạ.Khiq tínhtheoW/m2,ta1,ta2tínhtheo0K,hằngsốk W/m2.0K4,điềnvàocôngthức(1.13)tacó a abxt tq v.
- Khichênhlệchnhiệtđộθ=ta1-ta2=750C,tacóthểviết(1.14a)dướidạng.
- b)t0-nhiệtđộmôitrường,[0C].θ-chênhnhiệtđộvậtđượclàmmátvàmôitrường,[0C].qbx-côngsuấtbứcxạcủamộtđơnvịdiệntíchbềmặtnungnóng,[W/m2.
- Chia(1.14a)chođộchênhnhiệtđộθtađượchệsốđặctrưngchotảinhiệtbằngbứcxạgọilàhệsốtruyềnnhiệtbứcxạ a abxt tv.
- Bảng1.7:Hệsốđặctrưngtruyềnnhiệtbứcxạ(v=0,87)theocôngthức(1.14b)và(1.15b)Độ tăng nhiệt  [0C] qbx αbx Đơn vị Nhiệt độ môi trường t0 [0C.
- 27 Hình1.6:Quanhệgiữahệsốđặctrưngchotruyềnnhiệtbứcxạabxvàđộchênhnhiệtđộtrungbìnhqgiữamôitrườngvàvậtgianhiệt 1.
- v =0,87 Sosánhbảng(1.4)và(1.7),tathấycáchệsốđặctrưngchođốilưuvàbứcxạnhiệtlàgiốngnhau,chỉkhácnhauởcáchtínhdiệntíchbềmặt.Đốivớiđốilưu,diệntíchbềmặttínhứngvớitoànthểbềmặtlàmmátcủavậtthể;đốivớibứcxạchỉtínhvớibềmặtbaocủanó.Vídụ,vỏthùngdầuhìnhsóngdiệntíchbềmặtđốilưuSktínhchotoànthểdiệntíchmặtsóngcủavỏ,ngượclạidiệntíchứngvớibứcxạnhiệtSbx,bằngtíchchiềucao vớichiềudài chuvichúng.Tỷlệ Sbx/Skcàngnhỏ,truyềnnhiệtđốilưucàngmạnh.
- Côngsuấttruyềnnhiệttừvậtthểramôitrườngcóthểbiểudiễndướidạng.
- Vớiαbx0-hệsốtảinhiệttươngứngvớiđộtăngnhiệtθ0,nhưnhiệtđộkhitảiđịnhmức. 281.4.
- Quá trình tăng nhiệt trong máy biến áp Hình1.7-Biểudiễnphânbốnhiệtđộtheochiềucaomáybiếnáp(làmmáttựnhiên):đường1-nhiệtđộdầu;đường2-nhiệtđộbềmặtdâyquấn;đường3-chênhnhiệtđộgiữabềmặtdâyquấnvàdầulàmmát.HpLuHình1.7:PhânbốnhiệtđộbềmặtdâyquấnvàdầusovớimôitrườngdọcchiềucaoMBA.Đường1.Tăngnhiệtcủadầu;Đường2.Tăngnhiệtbềmặtdâyquấn Đường3.ChênhnhiệtđộbềmặtdâyquấnsovớidầuTừcácđườngbiểudiễnởhình1.7takếtluậnnhưsau:1.
- NhiệtđộdầutrongthùngMBAtăngtừgiátrịnhỏnhấtởđáythùng(saikhácvớinhiệtđộmôitrườngvàiđộ)đếngiátrịlớnnhất,gầnđỉnhdâyquấn.GiátrịcựcđạinàygầnnhưkhôngđổiởvùngdầuphíatrênMBA.2.
- Phânbốnhiệtđộbềmặtdâyquấnchothấy,đếnđộcaonhấtđịnhcầnphảităngcườnglàmmát,tạiđódòngchảytầngbiếnđổithànhchảyrối.3.
- Chênhlệchnhiệtđộgiữadâyquấnvàdầuthayđổirấtítdọctheochiềudọcdây(chiềungang.
- Trênhình1.7thểhiệnchiềucaohoạtđộng(vềnhiệt)thùngmáybiếnápHpbắtđầutừmặtdướidâyquấnđếnsátnắpmáy.
- Độtăngnhiệtchophéplớnnhấtcủadâyquấnsovớimôitrườngxungquanhđượcđobằngphươngphápđiệntrở(chogiátrịtrungbình).Đườngbiểudiễntrênhình1.8phântíchthànhcácđoạn: 291.
- Độtăngnhiệttrungbình2củadâyquấnsovớibềmặt2.
- Độchênhnhiệtđộ3lớpcáchđiệnngoàicùngcủadâyquấn.3.
- Chênhnhiệttrungbình4củamặtdâyquấnsovớidầu.4.
- Chênhnhiệtdgiữadầuvàmôitrườngxungquanh.Ngoàiracònphảixétđếnsựthayđổinhiệtđộcủadầudọctheochiềucaocủadâyquấn.
- Độtăngnhiệttrungbình(dtb)củadầusovớimôitrường(xemhình1.7),cóthểphânthànhbamứctheohình1.8:dầu–vách,nhiệttổnthấtởváchthùng5,vỏthùng–môitrườngxungquanhkd.Hình1.8:TăngnhiệtđộMBAkhilàmmáttựnhiênbằngdầuDễthấycóthểbỏquađộchênhnhiệtđộcaoởvỏthùng,độchênhnhiệtđộgiữadầuvàváchthùngphụthuộcvàobềmặtvách:váchphẳng=80C;váchcótấmchắn=450C.Tacóthểtínhđộtăngnhiệtgiữadâyquấnvớidầuvàgiữadâyquấnvớimôitrườngxungquanhtheocôngthức:a.
- Độtăngnhiệttrungbình:utb .
- Độtăngnhiệtcựcđại:umax .
- Độtăngnhiệttrungbình:tb=utb+dtb dtb.
- Độtăngnhiệtcựcđại:max=umax+dmax dmax.
- (1.19a)Trongđó:m,C,S–khốilượng,nhiệtdung,diệntíchbềmặtlàmmátcủavậtthể.-hệsốtruyềnnhiệtbềmặt(bứcxạvàđốilưu).-chênhlệchnhiệtđộgiữavậtthểvàmôitrường.-thờigian.Đểcóphươngtrình(1.19a)chúngtadựavàogiảthiết:+Độdẫnnhiệtcủavậtthểlàvôcùnglớn,tứclànhiệtđộbềmặtvàtrongvậtthểlànhưnhau.+TổnhaoP,nhiệtdungC,hệsốtruyềnnhiệtkhôngphụthuộcnhiệtđộ.Công thức (1.19a) thể hiện nhiệt năng P.d xuất hiện trong khoảng thờigiandvôcùngbé,mộtphần(m.Cd)đượcgiữlạiởvậtthểlàmtăngnhiệtđộvậtthểlên,mộtphầnđưaramôitrường(S..d).Khinhiệtđộổnđịnh(d=0)toànthểnhiệtnăngđượcđưarangoài.Côngthức(1.19a)códạng:P=S..od.
- (1.19b)Trongđóodlànhiệtđổổnđịnhởtrạngtháixáclập.Nghiệmcủaphươngtrình(1.19a),vớigiảthiếtbanđầunhiệtđộcủavậtthểbằngnhiệtđộmôitrường,códạng.
- (1.21)VớiT–hằngsốthờigian.Khi T là hằng số, công thức (1.20a) là đường cong hàm số mũ (hình 1.9a-đường1).Với giảthiếtnàyodtỷlệtổn haoP. Thựctế,phátnónglàmtăng (bảng1.6và1.7,côngthức1.11)đồngthờiPcũngthayđổi.NhưvậyTphụthuộcvàoPvàodkhôngcòntỷlệtuyếntínhvớiP.Mấtnguồnnhiệtcấpchovậtthể,vậtthểnguộidần.Sựlệthuộcđộchênhlệchnhiệtđộvớimôitrườngkhivậtthểnguộidầntheothờigiancũngđượcbiểudiễnbằngcôngthức(1.19a)khiđóP=0:=od.e-/T .
- b.Đườngphátnóng1khinhiệtđộbanđầucủavậtthểlà1Đườngcongbiểudiễnnhiệtđộlàmmát(nguội)củavậtliệu(xemhình1.9a,đường2).Vềphươngdiệnnhiệt,MBAlàhệthốngphứctạp;nguồnnhiệttừdâydẫnvàlõithépchuyểnsangdầu,dầuthunhậnnhiệtnănglàtrunggianđưanhiệtnăngramôitrường.Mỗivậtthểcókhốilượng,nhiệtdung,điềukiệnlàmmátvàhằngsố 33thờigiankhácnhau.Vìvậy,trongphạmviluậnvănnàytácgiảchỉđềcậpđếnvấnđềđiện(chếđộnhiệt,khảnăngmangtải…)xảyratrongmáybiếnáplàchính.Tiếptheo,tađikhảosátđánhgiáthựctrạngnhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớilàmgiảmcáchđiệncuộndâytrongquátrìnhvậnhành,tínhtoánchếđộnhiệtvàkhảnăngmangtảicủaMBAlực.1.5.
- KẾT LUẬN Nhưvậyảnhhưởngcủa các yếutốnhư môitrường, khíhậu,thờitiếtđếncáchđiệnMBAtrong HTĐ ViệtNam.Vì vậycầnphải khảosát vàphântích vềnhữngtácđộngvàảnhhưởngcủamôitrườngnhiệtđớivớinhữngyếutốkhíhậuđặcbiệtnhưđộẩmvànhiệtđộthayđổiđếncáchđiệncủaMBAlực.Cácyếutốnàytácđộngliêntụclàmthayđổicấutrúccủavậtliệunóichungvàvậtliệucáchđiệnnóiriêng,làmsailệchcácchếđộvậnhànhbìnhthường,dẫnđếnhưhỏngdầncácthànhphầncủathiếtbịtronghệthốngđiệnmàđặcbiệtlàMBA.
- Từcácvấnđềnêutrên,trongquátrìnhnghiêncứu,thiếtkếchếtạocũngnhưlựachọn,xâylắpvàvậnhànhMBAcầnphảixétđếnnhữngyếutốkhíhậuđặcbiệtnày.BởivìMBAlàthànhphầnquantrọngnhấttrongHTĐ.TrongchươngtiếptheocủaluậnvăntácgiảnghiêncứukhảosátthựctrạngnhữngảnhhưởngcóhạicủamôitrườngnhiệtđớilàmsuygiảmcáchđiệncuộndâytrongquátrìnhvậnhànhvàkhảnăngmangtảicủacácMBAlực 34CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG NHỮNG ẢNH HƯỞNG CÓ HẠI CỦA MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐỚI LÀM SUY GIẢM CÁCH ĐIỆN CUỘN DÂY TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH VÀ KHẢ NĂNG MANG TẢI CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP LỰC 2.1.
- Quy luật già cỗi cách điện ĐểxemxétkhảnăngtảicủaMBAtrongnhữngđiềukiệnnhấtđịnh,cầnphảixácđịnhnhiệtđộcóthểđạttớicủadầuvàcủacuộndâycũngnhưsựgiàcỗicáchđiện.CácchấtcáchđiệnsửdụngtrongchếtạoMBAnhưgiấy,cáctông,bakelit,gỗvàdầu…dotácnhânnhiệtđộ,oxy,độẩmlàmthayđổiđặctínhlẫnnhau,vídụcácsảnphẩmdogiấyphânhủylàmảnhhưởngđếnđặctínhcủadầucáchđiện.Năm1930,nhàkhoahọcMỹMontsigerđãđưarakếtluậtvềquytắc80C,nghĩalàkhinhiệtđộthayđổi80Cthìsựsuygiảmtươngđốicủacáchđiệnvàthờigianphụcvụứngcủanócũngthayđổi2lần[2].Tacóthểbiểudiễnquytắc80CcủaMontsingertheocôngthức t=t0.2-/8.
- (2.1)Trongđó:t–thờigianphụcvụtínhbằngnăm.t0–hằngsốứngvớithờigianphụcvụbìnhthườngtínhbằngnăm.-độchênhnhiệtđộsovớinhiệtđộbìnhthường Khinhiệtđộcủacáchđiệnbịnângcaosẽdẫnđếngiảmđộbềncơvàđiệncủanó.Khiđóngườitanóicáchđiệnbịgiàcỗiđi.TuổithọtrungbìnhcủanhómcáchđiệnAphụthuộcvàosựthayđổinhiệtđộ(từ800C÷1400C)cóthểđượcbiểudiễnnhưsau Z=A.e-av.
- Avàa–cáchệsốphụthuộcvàochấtcáchđiệnvàcấutạoMBA. v–nhiệtđộđiểmnóngnhấtcủacáchđiện,[0C.
- 35Tuổithọcủavậtliệucáchđiệnứngvớinhiệtđộđịnhmức(+980C).Zdm=A.e-avdm Tuổithọtươngđốicủacáchđiệnđượcđịnhnghĩa.
- Trongđó:t–thờigiancầnthiếtchophảnứnghóahọcởnhiệtđộtuyệtđối.T,AvàB–làhằngsố.Côngthứctrênđúngtrongkhoảngnhiệtđộtừ800Cđến1300C.Ngoài1400Ccácphảnứngmớilàmphânhủyxenlulo[4].Hình2.1:SựphụthuộccủatuổithọtươngđốivàsựhaomòncáchđiệntươngđốicủaMBAvàonhiệtđộcuộndâySựphụthuộcgiữatuổithọtươngđối vàhaomòncáchđiệntươngđốicủacáchđiệnloạiAvớinhiệtđộđượcbiểudiễntrênhình2.1.Tíchcủahaomòncáchđiệntươngđốivàthờigianxácđịnhhaomòncáchđiện(giờ,ngày,tháng,năm)trongkhoảngthờigianđó.H=L.T.
- Nếunhiệtđộkhôngcốđịnh,haomòncáchđiệnđượcxácđịnhbằngtíchphânsau.
- 39+Quátảikéodàikhinhiệtđộcủamôitrườngthấphơn150C.ChophépquátảiởMBAlàmmáttựnhiên1%ứngvớimỗi0Ckhinhiệtđộmôitrườngthấphơn150C.ỞMBAlàmmátcưỡngbứcchophépquátải0,75%ứngvớimỗi0Ckhinhiệtđộmôitrườngthấphơn150C.+QuátảingắnhạnvớiMBAlàmviệcthấphơngiátrịđịnhmứcptínhtrungbìnhtrongtoànbộthờigianmangtải,chophépMBAđượcquátảitrongthờigianh(giờ)vượtquátrịsốđịnhmứclà0,3%cónghĩalà k 0,3

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt