Co-So-Ky-Thuat-Dien__C10_5.-Cac-Che-Do-Lam-Viec-Cua-Thiet-Bi-Dien_Nxcuong - [Cuuduongthancong.com].Pdf

.c
om
ng
co

1

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong



du
o

Chế độ làm việc dài hạn

ođ
2

Độ chênh nhiệt  của vật thể phát nóng:

u

o

cu

 = oe-t/T + ođ(1 – e-t/T)
0

t

Chế độ làm việc dài hạn: thời gian làm việc của thiết bị điện đủ
lớn để  = ođ và thời gian nghỉ đủ dài để  = 0
Về lý thuyết, chế độ làm việc dài hạn ↔ thời gian làm việc và
thời gian nghỉ là vô cùng.


khi t = 4T



t  4T

chế độ làm việc dài hạn

ođ
2

  od (1  e 4 )  0,982 od   od

o

Page 1

sai số tương đối Δ%< 2

0

t=4T

t
2

BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc dài hạn


t  4T

  od (1  e 4 )  0,982 od   od

 trong thực tế khi t  4T thì có thể coi là thiết bị điện làm việc ở chế độ
dài hạn.

P
kT S

co

ng

 od 

.c
om

Độ chênh nhiệt ổn định của thiệt bị điện được xác định bằng
phương trình cân bằng nhiệt Newton:

3

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Chế độ làm việc dài hạn

P
kT S

cu

u

 od 

Để đảm bảo tuổi thọ làm việc của thiết bị điện thì độ chênh nhiệt ổn định
hay nhiệt độ ổn định của thiết bị điện phải nhỏ hơn độ chênh nhiệt hoặc
nhiệt độ cho phép của thiết bị điện.
Nhiệt độ cho phép này thường được quy định bởi nhiệt độ cho phép của
vật liệu cách điện sử dụng trong thiết bị điện.
Để sử dụng tối ưu hóa các vật liệu trong thiết bị điện, người ta thường
thiết kế sao cho nhiệt độ ổn định của thiết bị điện ở chế độ làm việc dài
hạn định mức không nhỏ hơn nhiều so với nhiệt độ cho phép của nó.
Page 2

4
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc ngắn hạn
Ở chế độ làm việc ngắn hạn, thời gian làm việc tlv chưa đủ lớn (tlv< 4T)
nên nhiệt độ vật thể chưa đạt đến nhiệt độ ổn định cịn thời gian nghỉ tng
thì đủ dài (tng>4T) để nhiệt độ của thiết bị điện bằng với nhiệt độ môi
trường.


I
Inh

1
t

tlv

 Thiết bị điện làm việc non tải.

co

khi t = tlv thì  = 1< dh

t

ng

tng

tlv

.c
om

dh

5

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Chế độ làm việc ngắn hạn


cu

u

Đường cong 1 là đường cong phát nóng khi
thiết bị điện làm việc với dịng điện dài hạn Idh
ứng với công suất tổn hao dài hạn Pdh

   od (1  e t / T )   dh (1  e t / T )

 dh

nh
dh
1

2
1

tlv

t

P
 dh
kT S

Đường cong 2 là là đường cong phát nóng khi thiết bị điện
làm việc với dịng điện ngắn hạn Inh ứng với công suất tổn
hao ngắn hạn Pnh.

   nh (1  e t / T )
 nh 

Pnh
kT S

Page 3

6
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc ngắn hạn


Để sử dụng hết khả năng làm việc của
thiết bị điện, ta có thể tăng dòng điện làm
việc tới Inh sao cho:



2

dh
1

1

   nh (1  e tlv / T )   dh

t

.c
om

 nh
1

 dh (1  e tlv / T )

tlv

I nh
1


I dh
1  e tlv / T

 nh Pnh I 2nh

 2
 dh Pdh I dh

KI 

co

Hệ số quá tải dòng điện cho phép

ng

t  tlv

nh

7

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

I nh
1

I dh
1  e tlv / T

du
o

Chế độ làm việc ngắn hạn

cu

u

Hệ số quá tải dòng điện cho phép

KI 

I nh
1

I dh
1  e tlv / T

Khi tlv << T
KI 

I nh
T


I dh
tlv

Hệ số quá tải càng lớn khi thời gian làm việc càng nhỏ và hằng
số thời phát nóng càng lớn.
Page 4

8
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại
Thiết bị điện làm việc theo chu kỳ với dòng điện ngắn hạn lặp lại Inl
I
Inl

tck

t

tng

.c
om

tlv

co

ng

Trong mỗi chu kỳ:
- Thời gian làm việc chưa đủ lớn (tlv < 4T) nên nhiệt độ của thiết bị
chưa đạt đến giá trị xác lập.
- Thời gian nghỉ chưa đủ dài (tng <4T) nên nhiệt độ chưa giảm
xuống nhiệt độ môi trường.
9

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

cu

u

Khi số chu kỳ đủ lớn thì độ chênh nhiệt sẽ dao động giữa hai giá trị max và

min xác lập, đây là chế độ tựa xác lập.

nl

I
Inl

2
tlv tng
tlv

tng
tck

t

max
min

1
tlv tng

t

Page 5

10
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại
Ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại, để tận
dụng hết khả năng chịu nhiệt của thiết bị thì
cần tăng dịng điện làm việc đến Inl.
Nhận xét: Inl > Idh
Idh: dòng điện dài hạn định mức cho phép.


nl
2

dh

1

tlv tng

max
min

1

Đường cong 2 là đường cong phát
nóng nếu thiết bị điện làm việc dài hạn
với dịng điện có giá trị Inl

tlv tng

.c
om

t

Đường cong 1 là đường cong phát nóng khi thiết bị điện làm việc với
dòng điện định mức dài hạn Idh ứng với cơng suất tổn hao dài hạn Pdh.
Khi đó độ chênh nhiệt dh=cho phép

co

ng

Cần tăng dòng điện làm việc đến Inl thỏa điều kiện: max = dh

11

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại


nl

Viết phương trình phát nóng ở chế độ
tựa xác lập:

u

t

T
e

cu

 o

   min

  od

t

e T

t

T
(1  e

  nl (1  e

1

)



 max   min e

khi t = tlv

2

dh

t
T

tlv tng

1

)

tlv tng


tlv
T

max
min

  nl (1  e

Phương trình nguội khi t = tng



tlv
T

t

)

 min   max e



t ng
T

Điều kiện: max = dh
  nl (1  e



tlv

T

tlv  t ng 6
Page
t

 ck
)   max (1  e T )   dh (1  e T )
12

BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại


 t ck / T

 nl 1  e

 dh 1  e tlv / T

nl
2

dh

1

tlv tng

1
tlv tng

Suy ra hệ số quá tải dòng điện cho phép
I nl
1  e tck / T

I dh
1  e tlv / T

co

ng

KI 

t

.c
om

 nl Pnl I


 dh Pdh I

Do

2
nl
2
dh

13

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại

I nl
1  e tck / T

I dh
1  e tlv / T

cu

u

KI 

Khi tck << T ta có cơng thức gần đúng
KI 

I nl
t
 ck
I dh
tlv

Nếu định nghĩa hệ số tiếp điện TL %:
KI 

TL% 

tlv
100
tck

100
TL%

Page
7 t càng bé và t càng lớn.
Hệ số quá tải dòng điện càng
lớn khi
lv

ck
14
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>