Bài giảng Nhà máy điện & Trạm biến áp - Phát nóng của khí cụ điện và dây dẫn

ҵƚĜҾĐŚŽƉŚĠƉĜӇӄĐdžĄĐĜҷŶŚďӂŝ͗
• ĜҾďҲŶĐҿĐӆĂǀҨƚůŝҵƵ͖
• ĐŚҤƚůӇӄŶŐǀăƐӌůăŵǀŝҵĐƚŝŶĐҨLJĐӆĂĐĄĐŵҺŝŶҺŝ͖
• ĜҾďҲŶŶŚŝҵƚǀăĜŝҵŶĐӆĂǀҨƚůŝҵƵĐĄĐŚĜŝҵŶ.
ŶŚŝҵƚĜҾĐŚŽƉŚĠƉŬŚŝůăŵǀŝҵĐůąƵĚăŝĐŚӆLJұƵďҷŚҢŶĐŚұ
ďӂŝĜҾďҲŶŶŚŝҵƚĐӆĂĐĄĐŚĜŝҵŶǀăďӂŝĜҾďҲŶĐӆĂĐĄĐŵҺŝ
ŶҺŝ͘
5
sҨƚůŝҵƵůăŵƚŚĂŶŚĚҧŶ
A- ƚŚĂŶŚĚҧŶŶŚƀŵ͖- ƚŚĂŶŚĚҧŶďҪŶŐĜһŶŐĜҹ͖
C- ƚŚĂŶŚĚҧŶƚŚĠƉ͖
M1- ŬŚŝƉŚĄƚŶſŶŐŶŐҩŶŚҢŶ͘
M2- ŬŚŝƉŚĄƚŶſŶŐůąƵĚăŝ
ѵŶŚŚӇӂŶŐĐӆĂŶŚŝҵƚ
ĜҾĜұŶĜҾďҲŶĐҿ
ѵŶŚŚӇӂŶŐĐӆĂŶŚŝҵƚ
ĜҾĜұŶĜҾďҲŶĜŝҵŶ
6
1KLӋWÿӝFKRSKpSFӫDGk\FiSYjGk\GүQWUҫQ
7
EŚŝҵƚůӇӄŶŐY2 ƚҹĂǀăŽŵƀŝƚƌӇӁŶŐ͘
ƐƵҤƚƚҹĂŶŚŝҵƚďҲŵҭƚĐӆĂĚąLJĚҧŶƋ;tͬĐŵ2 °CͿ͕
ŝҵŶƚşĐŚďҲŵҭƚƚҹĂŶŚŝҵƚĐӆĂĚąLJĚҧŶ&;Đŵ2Ϳ
ŶĉŶŐůӇӄŶŐĐҥŶƚŚŝұƚĜҳůăŵĚąLJĚҧŶĐſŬŚҺŝůӇӄŶŐ';ŐͿ
ƚĉŶŐůġŶŶŚŝҵƚĜҾ
1KLӋW OѭӧQJ Q WӓD ra trong dây GүQ do dòng ÿLӋQ
i(A) FKҥ\ qua dây GүQ có ÿLӋQ WUӣ R
ůăƚӏŶŚŝҵƚĐӆĂǀҨƚůŝҵƵůăŵĚąLJĚҧŶ;t͘ƐͬŐ͘°C)
8
ĜҷŶŚůƵҨƚďңŽƚŽăŶŶĉŶŐůӇӄŶŐ
WŚӇҿŶŐƚƌŞŶŚĐąŶďҪŶŐŶŚŝҵƚ
9
7Ë1+72È11+,ӊ7&Ӫ$'Æ<'Ү175Ҫ1ĈӖ1*
1+Ҩ77521*7Î1+75Ҥ1*3+È71Ï1*/Æ8'¬,
Trong ĐŚұ ĜҾ ƉŚĄƚ ŶſŶŐ lâu Ěăŝ͕ ŶŚŝҵƚ ĜҾ ĐӆĂ ĚąLJ ĚҧŶ
không ĜӇӄĐ ǀӇӄƚ ƋƵĄ ŶŚŝҵƚ ĜҾ
Các ĜҢŝ ůӇӄŶŐ Z͕ C và Ƌ ƚŚĂLJ ĜҼŝ ƌҤƚ şƚ͕ Đſ ƚŚҳ ĐŽŝ các ĜҢŝ
ůӇӄŶŐ ŶăLJ Đſ ƚƌҷ ƐҺ không ĜҼŝ
10
EŚŝҵƚĜҾĐӆĂĚąLJĚҧŶŬŚŝӂƚƌҢŶŐƚŚĄŝĐąŶďҪŶŐŶŚŝҵƚ
ĈѭzQJcong phát 
QyQJFӫDGk\GүQӭQJ
YӟLQKLӋWÿӝEDQÿҫX
YjGzQJÿLӋQNKiF
nhau 11
žŶŐĜŝҵŶĐŚҢLJƋƵĂĚąLJĚҧŶ͕ŬŚŝŶŚŝҵƚĜҾƚĉŶŐҼŶĜҷŶŚ
7UѭӡQJKӧSQKLӋWÿӝәQÿӏQKFӫDGk\GүQEҵQJQKLӋW
ÿӝFKRphép
Dòng ÿLӋQFKRSKpSFӫDGk\GүQ
1KLӋWOѭӧQJWӓDUDWӯEӅPһWFӫDGk\GүQӭQJYӟLQKLӋWÿӝ
әQÿӏQK
12
Ĉ,ӊ175Ӣ7È&'Ө1*&Ӫ$'Æ<'Ү1
kng là KӋ Vӕ KLӋX ӭQJ PһW ngoài
kg là KӋ Vӕ JҫQ
+Ӌ Vӕ KLӋX ӭQJ EӅ PһW WăQJ khi EӅ dày FӫD thanh GүQ và WҫQ Vӕ FӫD
dòng ÿLӋQ WăQJ lên.
Các thanh GүQ ÿһF FKӍ có OӧL khi WLӃW GLӋQ không OӟQ.
Các thanh GүQ có WLӃW GLӋQ OӟQ nên dùng ORҥL ӕQJ hình máng KRһF
ghép EҵQJ các thanh GүQ hình FKӳ QKұW KRһF dùng các dây GүQ QKLӅX
VӧL.
+LӋX ӭQJ JҫQ làm WăQJ WәQ WKҩW công VXҩW trong dây GүQ làm WăQJ ÿLӋQ
WUӣ tác GөQJ FӫD dây GүQ.
13
+,ӊ8Ӭ1**Ҫ19¬+,ӊ8Ӭ1*
0Һ71*2¬,
'zQJÿLӋQ[Ri\trong màn cáp
9ӓFiS
'zQJÿLӋQ
[Ri\WURQJYӓ
cáp
15
&iFKLӋXӭQJPһWQJRjLYjKLӋXӭQJJҫQ
WURQJWLӃWGLӋQFKӳQKұW
+ӋWKӕQJWKDQKFKӳQKұW
16
+LӋXӭQJPһWQJRjLOjKLӋQWѭӧQJGzQJÿLӋQ$&ÿLtrong dây
GүQFyPұWÿӝGzQJOӟQQKҩWӣEӅPһWFӫDGk\GүQYjJLҧPGҫQ
WURQJOzQJGk\GүQ. Dòng ÿLӋQFKҧ\FKӫ\ӃXӣGDFӫDGk\GүQ
JLӳDFiFEӅPһWErQQJRjLYjPӝWPӭFÿӝJӑLOjÿӝsâu GD+LӋX
ӭQJGDWăQJ
OrQNKLWҫQVӕWăQJOjPJLҧPKLӋX
TXҧGүQÿLӋQFӫDGk\GүQ.
ӢWҫQVӕ+]ÿӝVkXGDOj
NKRҧQJPPӢWҫQVӕFDR,
ÿӝsâu da QKӓKѫQQKLӅX
+LӋXӭQJPһWQJRjLKLӋXӭQJGD
17
+LӋXӭQJGDOjGRGzQJ[Ri\WҥRUDUDEӣLWӯWUѭӡQJdo dòng
ÿLӋQ[RD\FKLӅXVLQKUD7ăQJÿLӋQNKiQJEӅPһWFyWKӇJLҧP
KLӋXӭQJda. 
Dây Litz là dây ÿһFELӋWJLҧPKLӋXӭQJGD
ĈӕLYӟLWҫQVӕFDRVӱGөQJGk\ӕQJ
18
KLӋXӭQJJҫQ
+LӋX ӭQJ JҫQ WҥR ra do các dây GүQ các pha ÿһW JҫQ nhau,
NKRҧQJ cách JLӳD cách dây GүQ càng JҫQ thì ÿLӋQ kháng FӫD
dây GүQ càng QKӓ. Dòng
ÿLӋQ VӁ WұS trung ӣ
QKӳQJ SKҫQ dây có ÿLӋQ
kháng QKӓ. 
3KҫQ màu xanh ELӇX GLӉQ
ÿLӋQ kháng trên dây
19
HLӋX ӭQJ JҫQ
Dòng cùng FKLӅX Dòng QJѭӧF FKLӅX
20
HLӋX ӭQJ JҫQ
dòng xoáy
7ӯ WUѭӡQJ móc vòng
21
ĈӇ JLҧP KLӋX ӭQJ JҫQGk\ ÿѭӧF chia múi JӑL là là dây
miliken, các múi hình Gҿ TXҥW ÿѭӧF QJăQ cách EҵQJ cách ÿLӋQ
KRһF bán GүQ , Vӕ múi càng QKLӅX càng có KLӋX TXҧ 22
&KӃ WҥR cáp miliken
23
6Ӵ7Ӓ$1+,ӊ7&Ӫ$'Æ<'Ү1
Khi QKLӋW ÿӝ FӫD dây GүQ OӟQ KѫQ QKLӋW ÿӝ FӫD môi WUѭӡQJ
PӝW SKҫQ QKLӋW OѭӧQJ sinh ra trong dây GүQ VӁ WӓD ra môi
WUѭӡQJ xung quanh.
1KLӋW OѭӧQJ Wӯ EӅ PһW dây GүQ ÿѭӧF WӓD vào môi WUѭӡQJ là do
các quá trình WUX\ӅQ QKLӋW EҵQJ EӭF [ҥ WUX\ӅQ sóng), ÿӕL OѭX
và GүQ QKLӋW. Ĉӝ GүQ QKLӋW FӫD không khí UҩW QKӓ nên Eӓ TөD.
qbx OjVXҩWWӓDQKLӋWEҵQJEӭF[ҥ)bx OjWLӃWGLӋQEӭF[ҥ
qÿOOjVXҩWWӓDQKLӋWÿӕLOѭX)ÿO OjWLӃWGLӋQÿӕLOѭX 24
7ӓDQKLӋWEӭF[ҥ
9LӋF VѫQ các thanh GүQ ngoài tác GөQJ phân ELӋW các pha khác
nhau còn làm WăQJ NKҧ QăQJ WUX\ӅQ QKLӋW EҵQJ EӭF [ҥ.
ĈӕL YӟL các thanh GүQ ÿһF KRһF thanh GүQ ӕQJ thì GLӋQ tích EӅ
PһW WӓD QKLӋW EҵQJ EӭF [ҥ là GLӋQ tích EӅ PһW ngoài FӫD dây
GүQ ; còn ÿӕL YӟL các thanh GүQ hình máng KRһF ghép EҵQJ các
thanh GүQ hình FKӳ QKұW GLӋQ tích EӅ PһW WӓD QKLӋW EҵQJ EӭF
[ҥ là GLӋQ tích WѭѫQJ ӭQJ YӟL chu vi ngoài FӫD WLӃW GLӋQ WәQJ
các thanh GүQ.
25
7ӓDQKLӋWÿӕLOѭX
• Các thanh GүQ có EӅ PһW WӓD QKLӋW cao VӁ khó WӓD
QKLӋW
• 0һW SKҷQJ phía GѭӟL WӓD QKLӋW kém KѫQ PһW trên.
• 7ăQJ FѭӡQJ làm mát các dây GүQ EҵQJ cách dùng
thông gió FѭӥQJ EӭF. 6ӵ WӓD QKLӋW FӫD dây GүQ còn
SKө WKXӝF Fҧ vào áp OӵF và WӕF ÿӝ FKX\ӇQ ÿӝQJ FӫD
không khí
26
'Ñ1*Ĉ,ӊ1&+23+e3&Ӫ$'Æ<'Ү1
Icp ÿѭӧF xác ÿӏQK trong ÿLӅX NLӋQ FKXҭQ.
Khi có Vӵ khác nhau JLӳD các ÿLӅX NLӋQ WKӵF và ÿLӅX NLӋQ
JLҧ WKLӃW FҫQ SKҧL KLӋX FKӍQK dòng ÿLӋQ cho phép tra ÿѭӧF
trong các EҧQJ Vӕ OLӋX FӫD nhà FKӃ WҥR
27
- là dòng ÿLӋQ cho phép FӫD dây GүQ ÿm ÿѭӧF KLӋX FKӍQK theo ÿLӅX
NLӋQ WKӵF;
k1 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK theo YұW OLӋX làm dây GүQ ÿLӋQ GүQ FӫD YұW OLӋX);
k2 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK theo QKLӋW ÿӝ không khí KRһF theo QKLӋW ÿӝ cho
phép FӫD dây GүQ;
k3 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK theo cách ÿһW thanh GүQ;
k4 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK ÿӕL YӟL dòng xoay FKLӅX do cách Eӕ trí thanh góp
khác nhau ;
k5 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK theo ÿӏD ÿLӇP ;
k6 - KӋ Vӕ KLӋX FKӍQK theo ORҥL WKLӃW Eӏ :
WKLӃW Eӏ ngoài WUӡL k6 = 1
WKLӃW Eӏ trong nhà : NLӇX kín k6 = 1 và
NLӇX Kӣ k6 = 1,05 - 1,1.
28
Các nhà FKӃWҥRWKѭӡQJFKӑQPӝWQKLӋWÿӝP{LWUѭӡQJWLrXFKXҭQtùy 
WKHRPӛLQѭӟFYjQѫLÿһWGk\GүQWURQJQKjQJRjLWUӡLQJѭӡLWDWKѭӡQJ
Oҩ\ ࢡ0 = 25°C - 35°C
7UѭӡQJKӧSFKӍQKLӋWÿӝP{LWUѭӡQJWKӵFkhác QKLӋWÿӝP{LWUѭӡQJWLrX
FKXҭQWKuGzQJÿLӋQKLӋXFKӍQK
k2 - KӋVӕKLӋXFKӍQKWKHRQKLӋWÿӝP{LWUѭӡQJFӫDGzQJÿLӋQFKRSKpS
ÿӕLYӟLGk\GүQ 29
30
ĈӇ ÿҧP EҧR làm YLӋF lâu dài, QKLӋW ÿӝ FӫD dây GүQ không
ÿѭӧF YѭӧW quá QKLӋW ÿӝ cho phép, dòng ÿLӋQ làm YLӋF lâu
dài FӫD dây GүQ Icb không ÿѭӧF YѭӧW quá dòng ÿLӋQ cho
phép WKӵF FӫD dây GүQ
ĈLӅXNLӋQnày FNJQJWѭѫQJÿѭѫQJYӟL
31
7Ë1+72È11+,ӊ7&Ӫ$'Æ<'Ү175Ҫ1ĈӖ1*
1+Ҩ77521*7Î1+75Ҥ1*3+È71Ï1*1*Ҳ1+Ҥ1
Tính toán QKLӋW FӫD dây GүQ khi phát nóng QJҳQ KҥQ là xác
ÿӏQK QKLӋW ÿӝ OӟQ QKҩW có WKӇ FӫD dây GүQ.
7KӡL gian [ҧ\ ra quá trình phát nóng QJҳQ KҥQ UҩW QJҳQ,
QKѭQJ dòng ÿLӋQ OҥL OӟQ KѫQ QKLӅX so YӟL dòng ÿLӋQ ӣ FKӃ
ÿӝ phát nóng lâu dài.
1KLӋW ÿӝ FXӕL cùng FӫD dây GүQ UҩW cao và FKѭD ÿҥW ÿӃQ
QKLӋW ÿӝ әQ ÿӏQK.
/ѭӧQJ QKLӋW phát ra OӟQ QKѭQJ Vӵ WӓD QKLӋW ra môi WUѭӡQJ
QKӓ. 32
3KѭѫQJWUuQKFkQEҵQJQKLӋW
ܴఏ೑݅ଶ݀ݐ = ܩܥ݀ߠ
12
20
12
10..
10)20(


u 
C
K
c
c
JV
U
EV
³
³³

 

 
 

t
N
N
t
dtiB
K
S
B
dCdti
S
dClSdti
S
l
0
2
1
22
2
20
0
2
2
220
.
ln.
.
)20.(.
.
1
......
20
.
.
2
1
TE
TE
TE
T
U
EJ
TJE
TEU
T
T
33
ܴఏ ݅ଶ݀ݐ = ܩܥ݀ߠ
12
20
12
10..
10)20(


u 
C
K
c
c
JV
U
EV³
³³
 
 

 

t
N
N
t
dtiBK
S
B
dCdti
S
dClSdti
S
l
0
2
1
22
2
20
0
2
2
220
.ln.
.
)20.(.
.
1
......
20
.
. 2
1
TE
TE
TE
T
U
EJTJE
TEU T
T
l: FKLӅX dài dây GүQ (m) S: 7LӃW GLӋQ dây GүQ (m2)
Ȗ: NKӕL OѭӧQJ riêng FӫD YұW OLӋX làm dây GүQ (g/m3.10-6)
ȕ: +Ӌ Vӕ QKLӋW ÿӝ FӫD ÿLӋQ WUӣ ӣFӫD thành SKҫQ mang dòng ӣoC (K). 
C : 1KLӋW dung riêng theo NKӕL OѭӧQJ FӫD YұW OLӋX (J/K.g). 
ıc : 1KLӋW dung riêng theo WKӇ tích FӫD thành SKҫQ mang dòng ӣoC 
(J/K.m3)
șf: 1KLӋW ÿӝ FXӕL cùng ( oC) și: 1KLӋW ÿӝ ban ÿҫX (oC)
3KѭѫQJWUuQKFkQEҵQJ QKLӋW- quá trình ÿRҥQ QKLӋW
34
35
It - WUӏVӕKLӋXGөQJFӫDGzQJÿLӋQQJҳQPҥFKWRjQSKҫQWҥL
WKӡLÿLӇPW
Ickt - WUӏVӕKLӋXGөQJFӫDGzQJÿLӋQQJҳQPҥFKWKjQKSKҫQ
chu NǤWҥLWKӡLÿLӇPW
ikckt - WUӏVӕFӫDGzQJÿLӋQQJҳQPҥFKWKjQKSKҫQNK{QJ
chu NǤWҥLWKӡLÿLӇPt 36
BNck -xung OѭӧQJQKLӋWFӫDGzQJÿLӋQWKjQKSKҫQFKXNǤ
BNkck - [XQJOѭӧQJQKLӋWFӫDGzQJÿLӋQWKjQKSKҫQ
không FKXNǤ
37
%LӃQWKLrQFӫD,ckt FӫDcác
máy phát không có TDK
%LӃQWKLrQFӫD,ckt FӫDcác
máy phát có TDK
NKLW!VQJѭӡLWDFRL
UҵQJGzQJQJҳQPҥFK
thành SKҫQFKXNǤÿm
ÿҥWÿӃQWUӏVӕәQÿӏQK
38
;81*/ѬӦ1*1+,ӊ7&Ӫ$'Ñ1*Ĉ,ӊ11*Ҳ1
0Ҥ&+7+¬1+3+Ҫ1.+Ð1*&+8.ǣ
TDÿW - KҵQJVӕWKӡLJLDQWҳWGҫQÿҷQJWUӏFӫDGzQJÿLӋQWKjQK
SKҫQNK{QJFKXNǤLkckt
.KLWKӡLJLDQWӗQWҥLQJҳQPҥFKWOӟQQӃXW!7DÿW, có WKӇFRL
XÿW và RÿW - WKӭWӵOjÿLӋQNKiQJYjÿLӋQWUӣÿҷQJWUӏFӫDFiF
nhánh 
7URQJFiFWtQKWRiQWKӵFWӃWUѭӡQJKӧSNK{QJ\rXFҫXÿӝ
chính xác cao, Oҩ\TDÿW VÿӕLYӟLFiFPҥQJÿLӋQFDRiS39
;81*/ѬӦ1*1+,ӊ772¬13+Ҫ1&Ӫ$'Ñ1*
Ĉ,ӊ11*Ҳ10Ҥ&+
7UѭӡQJKӧSFiFPi\SKiWcó F{QJVXҩWQKӓNKLVӱGөQJ
SKѭѫQJSKiSWKӡLJLDQÿҷQJWUӏ
.KLQJҳQPҥFKӣ[Ddòng QJҳQPҥFKWKjQKSKҫQFKXNǤcó WUӏ
VӕNK{QJÿәL,ck
khi t > TDÿW : 40
Khi WKӡL gian WӗQ WҥL QJҳQ PҥFK t > 0,1s, có WKӇ Eӓ qua
xung OѭӧQJ QKLӋW FӫD dòng ÿLӋQ QJҳQ PҥFK thành SKҫQ
không chu NǤ có WKӇ coi:
41
'Ҥ1*1*Ҳ10Ҥ&+7Ë1+72È1
6ӵSKөWKXӝFFӫDGzQJÿLӋQ
QJҳQPҥFKәQÿӏQKYjRÿLӋQ
kháng tính toán
6ӵELӃQWKLrQFӫDGzQJÿLӋQ
QJҳQPҥFK,ckt) theo WKӡL
gian 42
&ҫQSKҧL[iFÿӏQKFҧ ÿӇFKӑQJLiWUӏOӟQ
QKҩWWURQJchúng.
• 7UѭӡQJKӧSWKӡLJLDQWӗQWҥLQJҳQPҥFK
YjQJҳQPҥFK[DQJXӗQYӟL
• 7UѭӡQJKӧS
QJҳQPҥFKWtQKWRiQVӁOjGҥQJQJҳQPҥFKEDpha
7KӡLJLDQWӗQWҥLQJҳQPҥFKWÿѭӧF[iFÿӏQKEӣLWKӡLJLDQ
OjPYLӋFFӫDEҧRYӋUѫOHWbv YjWKӡLJLDQFҳWFӫDPi\FҳW
tmc
43
0XӕQ JLҧP WKӡL gian WӗQ WҥL QJҳQ PҥFK ÿӇ ÿҧP EҧR
әQ ÿӏQK QKLӋW FӫD các khí Fө ÿLӋQ và dây GүQ FҫQ FKӑQ các
ORҥL EҧR YӋ có WKӡL gian tác ÿӝQJ nhanh trong WUѭӡQJ KӧS
có WKӇ và các máy FҳW có WKӡL gian FҳW QJҳQ.
Khi WKLӃW NӃ Vѫ Eӝ vì tính toán NLӇP tra әQ ÿӏQK
ÿӝQJ ÿѭӧF tính YӟL QJҳQ PҥFK ba pha nên NLӇP tra әQ
ÿӏQK QKLӋW FӫD các WKLӃW Eӏ FNJQJ tính toán YӟL dòng ÿLӋQ
QJҳQ PҥFK ba pha ÿӇ ÿѫQ JLҧQ trong YLӋF tính toán dòng
ÿLӋQ QJҳQ PҥFK.
44