Tài liệu học phần Kỹ thuật cao áp nvdung Bai tap 2 HK1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CN 263 - KỸ THUẬT CAO ÁP

KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

Ngày giao: 16/10/2017

Bài tập 2
Ngày nộp: 23/10/2017

Câu 1
1.1 Trong quá trình sản xuất cáp cao áp PEX (mặt cắt ngang được biểu diễn ở hình 1), một khe không khí có độ
dày d = 0,2 mm xuất hiện tại mặt tiếp xúc giữa lõi dẫn và lớp cách điện. Khe không khí chiếm toàn bộ chu vi
của lõi dẫn và có chiều dài 2 cm theo hướng trục.

Hình 1. Mặt cắt ngang của cáp PEX
Điện áp (rms) đặt vào cáp bằng bao nhiêu thì sẽ gây ra phóng điện trong khe hở không khí có áp suất 1 bar?
Giả sử rằng cáp không tải và nhiệt độ của cáp là 20oC. Sử dụng hình 2 và xem như d << (ry-ri). Cường độ điện
trường trong hệ thống điện cực trụ đồng tâm được tính như sau:

1.2 Điện áp (rms) đặt vào cáp bằng bao nhiêu thì sẽ gây ra phóng điện trong khe hở không khí nếu khe nằm ở
điện cực phía ngoài?
1.3 Giả sử rằng tồn tại khe không khí tại lõi dẫn như câu 1.1. Tổng chiều dài cáp là L= 100 m. Thiết lập mạch
tương đương abc của hệ thống và tính các thông số? điện dung trên 1 đơn vi độ dài của cáp là:

1.4 Vẽ điện áp xuất hiện trên khe không khí như là hàm số của thời gian (2 chu kỳ), khi điện áp AC đặt lên khe
không khí gấp đôi điện áp bắt đầu xảy ra phóng điện Ub. Xem như điện áp dư Ur trên khe không khí bằng 1/4
điện áp Ub.
1.5 Tính lượng điện tích biểu kiến qs chuyển qua mạch khi phóng điện trong khe không khí?

1.6 Giải thích tại sao hiện tượng phóng điện cục bộ trong cáp không nên xảy ra?
1


Hình 2. Đường cong Paschen của không khí
Câu 2

Hình 3. Lõi dẫn (thanh cái) và vỏ bảo vệ của máy cắt khí SF6.
Hình 3 biểu diễn mặt cắt ngang của thanh cái và vỏ ngoài của một pha trong máy cắt khí SF6 ba pha 145 kV. Đường kính
ngoài của vỏ (nối đất) là 160 mm. Các dữ liệu khác cho ở phần cuối cùng.
Cường độ điện trường trong chất khí trong hệ thống điện cực trụ đồng tâm có đường kính ngoài dy và đường kính trong di
với điện áp giữa hai cực U là:

1.1 Tính đường kính của thanh cái mà giá trị Emax đạt cực tiểu? Tính áp suất của khí SF6 để chịu đựng được điện áp
xung 650 kV?
1.2 Thanh cái được bọc bằng epoxy để hệ thống cách điện có thể chịu đựng điện áp thử nghiệm 50 Hz (1 phút), thậm chí
chất khí bị ion hóa hoàn toàn. Tính chiều dày của epoxy ở điện áp thử nghiệm 275 kVeff?. Áp suất của khí là bao nhiêu để
không gây ra phóng điện trong SF6?
1.3 Tính và vẽ sự phân bố cường độ điện trường giữa hai điện cực tại điện áp vận hành? Tỉ lệ giữa điện áp của epoxy và
chất khí?

2


Dữ liệu

4. Độ bền điện của SF6 là hàm của áp suất

3