Xác định đặc tính điện áp phóng điện cho vật liệu cách điện rắn ở điện áp xoay chiều tần số công nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN XÁC SUẤT THỐNG KÊ KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ GVHD : ĐẶNG TUẤN KHANH NHÓM : 13 HỌC KÌ : 211 DANH SÁCH THÀNH VIÊN: STT Họ tên Nguyễn Thiên Phú Phan Nguyễn Phước Tài Vũ Thị Ngọc Lan Thành phố Hồ Chí Minh - 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN NỘI DUNG I Bài – Xác định đặc tính điện áp phóng điện cho vật liệu cách điện rắn điện áp xoay chiều tần số công nghiệp (5 điểm) 1.1 Yêu cầu đề 1.1.1 Mô tả toán .2 1.1.2 Sinh viên cần tìm hiểu 1.2 Mục đích tốn 1.3 Cơ sở lý thuyết 1.3 Các khái niệm phóng điện chọc thủng điện môi rắn, phân phối Student cách xác định khoảng tin cậy 1.3.1 Các khái niệm phóng điện chọc thủng điện mơi rắn 1.3.2 Phân phối Student .5 1.3.3 Cách xác định khoảng tin cậy .6 1.4 Tính tốn 1.4.1 Lời giải tính tay 1.4.2 Giải toán excel 10 1.5 Nhận xét, đánh giá 13 II Bài – Đánh giá độ tin cậy hệ thống nguồn điện (5 điểm) 13 2.1 Yêu cầu đề 13 2.1.1 Mô tả toán 13 2.1.2 Sinh viên cần tìm hiểu 13 2.2 Mục đích tốn 14 2.3 Cơ sở lý thuyết 14 2.3.1 Các khái niệm nguồn điện (nhà máy điện), hệ số ngừng cừng cưỡng FOR, phụ tải đỉnh, đường cong đặc tính tải 14 2.3.2 Các kiến thức thống kê phân phối chuẩn phân phối nhị thức 17 2.4 Tính tốn 21 2.4.1 Tính tốn tay 21 2.4.2 Tính tốn excel 51 2.5 Nhận xét, đánh giá 58 PHẦN KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHẦN MỞ ĐẦU Hầu hết tượng sống xảy cách ngẫu nhiên khơng thể đốn biết Chúng ta đứng trước lựa chọn phải định cho riêng Khi lựa chọn khả thành cơng bao nhiêu? Phương án lựa chọn tối ưu chưa? Cơ sở việc lựa chọn gì? Khoa học Xác suất giúp ta định lượng khả thành công phương án để đưa định đắn Thống kê khoa học cách thu thập, xử lý phân tích liệu tượng đưa kết luận có tính quy luật tượng Phân tích thống kê dựa sở lý thuyết xác suất có quan hệ chặt chẽ với xác suất Nó khơng nghiên cứu cá thể riêng lẻ mà nghiên cứu tập hợp cá thể - tính quy luật tồn tổng thể Từ việc điều tra phân tích mẫu đại diện, tạm thời đưa kết luận tượng nghiên cứu với khả xảy sai lầm đủ nhỏ để chấp nhận Xác suất thống kê sử dụng nhiều để giải toán khối ngành kỹ thuật nói chung Điện – Điện tử nói riêng Với định hướng cải tiến chương trình nội dung gắn liền thực tiễn, Bài tập lớn môn Xác suất thống kê có vai trị ứng dụng lý thuyết học vào chuyên ngành mang tính thực tiễn, ứng dụng Với kiện đề cho trước, nhóm 13 chúng em xin thực đề tài Bài tập lớn mơn Xác suất thống kê để trình bày sở lý thuyết, phương pháp, phân tích số liệu thống kê nhằm mục đích khai thác hiệu thông tin, phục vụ công tác nghiên cứu đề tài giao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHẦN NỘI DUNG I Bài – Xác định đặc tính điện áp phóng điện cho vật liệu cách điện rắn điện áp xoay chiều tần số công nghiệp (5 điểm) 1.1 Yêu cầu đề 1.1.1 Mơ tả tốn Trong thí nghiệm xác định độ bền điện điện môi rắn thuộc mơn Vật liệu kỹ thuật điện (EE3091), điện áp phóng điện chọc thủng mẫu điện môi rắn (giấy cách điện dùng máy biến áp cao áp) ghi nhận qua 15 lần đo cho bảng 2.1 Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng mẫu điện môi với độ tin cậy 95% Lần đo Upd(kV) 2.62 2.85 Bảng 2.1 Điện áp phóng điện chọc thủng giấy cách điện 15 lần đo 1.1.2 Sinh viên cần tìm hiểu - Các khái niệm phóng điện chọc thủng điện môi rắn - Phân phối Student cách xác định khoảng tin cậy 1.2 Mục đích tốn Ứng dụng phân phối Student để xác định khoảng phóng điện chọc thủng mẫu điện môi với độ tin cậy 95% nằm khoảng 2.546 kV (Umin) 3.152 kV (Umax) 1.3 Cơ sở lý thuyết Để giải tập 1, đòi hỏi người làm cần nắm rõ lý thuyết phóng điện chọc thủng điện mơi chất rắn, phân phối Student cách áp dụng phân phối Student để tìm khoảng tin cậy - Phóng điện chọc thủng: + Khái niệm phóng điện chọc thủng điện mơi rắn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat + - Phân phối Student: + + Cơ chê phong điên điên môi răn khac tuỳ thuôc vao cac hoan canh cu thê Khái niệm phân phối Student Ứng dụng tính chất phân phối Student để giải tập 1, với cách sử dụng bảng giá trị tới hạn Student + Cách xác định khoảng tin cậy với trường hợp đặt cho tập (cụ thể n < 30, tổng thể có phân bố chuẩn, chưa biết phương sai) 1.3 Các khái niệm phóng điện chọc thủng điện mơi rắn, phân phối Student cách xác định khoảng tin cậy 1.3.1 Các khái niệm phóng điện chọc thủng điện mơi rắn a Khái niệm - Bất kì điện mơi ta tăng dần điện áp đạt điện mơi, đến lúc xuất dịng điện có giá trị lớn chạy qua điện mơi từ điện cực sang điện cực khác điện mơi tính chất cách điện Hiện tượng tượng đánh thủng - Trị số mà điện áp xảy đánh thủng điện môi gọi điện áp đánh thủng (U đt), trị số tương tương cường độ điện trường cường độ đánh thủng hay cường độ điện trường cách điện điện môi (Eđt) Eđt = - Nghiên cứu phóng điện điện mơi rắn khó khăn mơi trường lỏng khí sau phóng điện khơng khơi phục lại tính cách điện khơng có tính thuận nghịch mơi trường khí lỏng Khi phóng điện chất rắn điểm khơng giống nhau, nên cần dùng lý thuyết xác suất thông kê để tính tốn - Cường độ cách điện điện môi rắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại phân tử, loại liên kết phân tử, lượng tạp chất điện môi, yếu tố môi trường: độ ẩm, nhiệt độ… - Một số yêu cầu chất khí cách điện: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat + Phải khí trơ, khơng gây phản ứng hóa học với chất cách điện khác kết cấu cách điện với kim loại thiết bị điện + Có cường độ cách điện cao để làm giảm kích thước kết cấu cách điện thiết bị + Nhiệt độ hóa lỏng thấp, để dùng áp suất cao + Giá rẻ, dễ chế tạo + Tản nhiệt tốt b Cơ chế phong điên điên môi răn khac tuỳ thuộc vao cac hoan canh cụ thê va được phân loại sau - Phong điên điên điên môi đông nhât: + + Dang phong điên xay tưc thơi va không gây tăng nhiêt mâu vât liêu Dươi tac dung cua điên trương cac điên tư tư se tich luy lương va cham vơi mang tinh thê cua vât liêu se giai thoat điên tư tư cac mang tinh thê đo va tiêp theo la qua trinh hinh thac điên tư va tia lưa điên + Đô bên điên trương hơp đat tri sô rât cao đăc biêt loai vât liêu co liên kêt tinh thê vưng chăc - Phong điên điên điên môi không đông nhât: + Do chế tạo cách vật liệu cách điện thể rắn thường xuất khuyết tật dang bot co kich thươc va hinh dang khac Đăc biêt la cac vât liêu xôp thi sô lương bot rât lơn va chiêm tỷ lê kê toan bô thê tich cua vât liêu + Vi hăng sô điên môi cua chât bé hăng sô điên môi cua môi trương vât liêu xung quanh nên se co sư tăng cuc bô cua điên trương cac bot dân đên cac qua trinh ion hoa va phong điên cuc bô + Cac qua trinh se tao điêu kiên thuân lơi cho sư phat triên cua phong điên choc thung toan khôi điên môi va kêt qua la đô bên điên giam rât nhiêu so vơi cac điên môi co kêt câu đông nhât TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đường ứng với điện trường đồng nhât, đường điện trường không đồng nhât + Phong điên nguyên nhân điên hoa: Dang phong điên chỉ xuât hiên trương hơp vât liêu cach điên lam viêc môi trương co nhiêt đô va đô âm cao Qua trinh điên phân phat triên nôi bô vât liêu se lam giam điên trơ cach điên Sư biên đôi la không thuân nghich nghĩa la phâm chât cach điên không thê phuc hôi đươc + Đo la hiên tương biên gia cua điên môi điên trương, đô bên điên giam dân dân va cuôi cung điên môi bi choc thung điên ap thâp nhiêu so vơi trương hơp phong điên + Phong điên nguyên nhân điên nhiêt: Phóng điện nguyên nhân điên- nhiêt đươc biêu hiên bơi sư phong điên co kèm theo tăng nhiêt đô mâu vât liêu Dươi tac dung cua điên trương tôn hao điên môi se nung nong vât liêu va cương đô điên trương đat tơi giơi han nao đo thi nhiêt đô se tăng cao tơi mưc đu đê gây nên cac phân huy nhiêt va biên dang hoc nôi bô điên môi + Nhưng biên đôi se lam tăng thêm điên dân va đo tôn hao điên môi cang tăng Nhiêt đô tiêp tuc tăng cao khiên cho cac qua trinh phân huỷ nhiêt va biên dang hoc cang trâm thêm, cuôi cung se dân đên phong điên choc thung 1.3.2 Phân phối Student a Khái niệm - Phân phối Student gọi phân phối T hay phân phối T Student, tiếng TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat anh T Distribution hay Student’s t-distribution - Phân phối Student có hình dạng đối xứng trục gần giống với phân phối chuẩn Khác biệt chỗ phần trường hợp có nhiều giá trị trung bình phân phối xa khiến đồ thị dài nặng Phân phối Student thường ứng dụng để mô tả mẫu khác phân phối chuẩn lại dùng mơ tả tổng thể Do đó, dùng để mơ tả mẫu lớn hình dạng phân phối giống b - Ứng dụụ̣ng Phân phối Student thường dùng rộng rãi việc suy luận phương sai tổng thể có giả thiết tổng thể phân phối chuẩn, đặc biệt cỡ mẫu nhỏ độ xác cao Ngồi ra, ứng dụng kiểm định giả tiết trung bình chưa biết phương sai tổng thể - Phân phối ứng dụng xác suất thống kê kinh tế lượng c Tính chất - Nếu Y N (0,1 ); Z X2 (k ) độc lập với Y k phân phối Student có: + Hình dạng đối xứng gần giống phân phối chuẩn hóa + Khi cỡ mẫu lớn giống phân phối chuẩn hóa + Cỡ mẫu nhỏ, phần đuôi nặng xa - Hàm mật độ: f ( )= x - Trung bình: μ=0 1.3.3 Cách xác định khoảng tin cậy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TH2: Pmin