Khi cáp lӵc cao iSQKѭYұ\ÿѭӧc chôn xuӕQJÿҩt, chúng phҧLÿѭӧFÿһWFiFKNKi[DQKDXÿӇ tránh ҧQK Kѭӣng do tӓa nhiӋt giӳa các sӧi cáp vӟL QKDX ÿLӅX Qj\ Fy QJKƭDphҧL ÿjR FiF UmQK OӟQ KѫQ .Ӄt quҧ là
Trang 2&Ð1*75Î1+ĈѬӦC HOÀN THÀNH TҤI
2 7KѭNê TS Lê Thӏ Tӏnh Minh
3 Phҧn biӋn 1: TS NguyӉn Nhұt Nam
4 Phҧn biӋn 2: 3*6767UѭѫQJ9LӋt Anh
5 Ӫy viên: TS HuǤQK9ăQ9ҥn
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝL ÿӗQJ ÿiQK JLi /9 Yj 7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
Trang 4/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1
6DX WKӡL JLDQ QJKLrQ FӭX Yj WuP KLӇX W{L ÿm KRjQ WKLӋQ ÿӅ WjL OXұQ YăQ FӫD
mình ĈӇÿҥWÿѭӧFNӃWTXҧQj\Wôi [LQFKkQWKjQKFҧPѫQTS 7UҫQ+RjQJ/ƭQK ±
QJѭӡLWKҫ\ÿmWұQWuQKGүQGҳWWUX\ӅQÿҥWQKӳQJNLӃQWKӭFNLQKQJKLӋPTXêEiXWURQJVXӕWTXiWUuQKWKӵFKLӋQOXұQYăQ
ĈӗQJWKӡLW{L[LQFҧPѫQFiFDQKFKӏ ÿӗQJQJKLӋSOX{QErQFҥQKYj KӛWUӧW{LWURQJTXiWUuQKKӑFWұSYjWKӵFKLӋQOXұQYăQ
%rQFҥQKÿytôi FNJQJ[LQFҧPѫQWӟLWҩWFҧTXê7Kҫ\&{WURQJ7UѭӡQJĈҥLKӑF
%iFK.KRD7S+&0ÿmJLҧQJGҥ\WUX\ӅQÿҥWQKLӅXNLӃQWKӭFEәtFKWURQJVXӕWWKӡLgian tôi KӑFWұSWҥLWUѭӡQJ
&XӕLFQJtôi [LQFҧPѫQJLDÿuQKEҥQEqÿmJL~SÿӥKӛWUӧYjWҥRÿLӅXNLӋQWURQJTXiWUuQKKӑFWұSF{QJWiFFNJQJQKѭWURQJWKӡLJLDQWKӵFKLӋQOXұQ YăQ
73+͛&Kt0LQKWKiQJQăP
Võ Nguyên Trung
Trang 57Ï07Ҳ7/8Ұ19Ă1
Ngày nay, FQJYӟLVӵSKiWWULӇQNK{QJQJӯQJWKu FiSQJҫPOj[XKѭӟQJWҩW\ӃXWKD\WKӃÿѭӡQJGk\NK{QJ WURQJWѭѫQJODL vì nhӳQJOӧLtFKPjQyPDQJOҥLQKѭ ÿӝWLQFұ\FXQJFҩSÿLӋQFDRJLҧPWKLӇXWiFÿӝQJÿӃQP{LWUѭӡQJYjKLӋXTXҧ trong YLӋF VӱGөQJÿҩW, 1KѭQJErQFҥQKÿy SKҧLJLҧLTX\ӃWÿѭӧFFiFYҩQÿӅÿһWUDQKѭFKLSKtÿҫXWѭOӟQWKӡLJLDQWKLF{QJOkXNKҧQăQJPDQJWҧLNpP«
/XұQYăQQj\WұSWUXQJ JLҧLTX\ӃWFiFYҩQÿӅYӅVӵYұQKjQKWӕLѭXFӫDFiSPjFөWKӇOjYӅNKҧQăQJWҧLYjWәQWKҩWEҵQJFiFKP{SKӓQJWtQKWRiQWUrQSKҫQPӅP(7$3NӃWKӧSYӟLYLӋFQJKLrQFӭXWtQKWRiQWK{QJTXDFiFOêWKX\ӃWFiFWLrXFKXҭQKLӋQKjQK 9jÿһFELӋW YLӋFWtQKWRiQQj\ FzQÿѭӧFPӣUӝQJUD[HP [pWÿӃQ \ӃXWӕ P{LWUѭӡQJNK{QJÿӗQJQKҩWYjҧQKKѭӣQJEӣLFiFQJXӗQQKLӋW[XQJTXDQK
6RQJVRQJYӟLÿyOXұQYăQFzQQJKLrQFӭXYӅWӕLѭXFKLSKtÿҫXWѭPӝWGӵiQFiSQJҫPthông qua YLӋFWtQKWRiQWәQJFKLSKt[X\rQVXӕWGzQJÿӡLFӫD GӵiQ
Trang 6Today, along with the non-stop development, underground cable is an inevitable trend to replace the overhead line in the future because of the benefits it brings such as high reliability of power supply, minimizing the impact on the environment and efficient in land use, But besides that, it must solve problems such as large investment costs, long construction time, low load carrying capacity, This thesis focuses on solving the problems of the optimal operation of the cable, specifically about ampacity and power loss by simulating calculations on ETAP software combined with computational research through theories and current standards And especially, this calculation is also extended to consider the heterogeneous environmental factors and the influence of surrounding heat sources Simultaneously, the thesis also studies on optimizing the investment cost of an underground cable project through calculating the total cost throughout the life of the project
Trang 77{L[LQFDPÿRDQOXұQYăQQj\KRjQWRjQGRW{LWKӵFKLӋQGѭӟLVӵKѭӟQJGүQNKRDKӑFFӫDWKҫ\767UҫQ+RjQJ/ƭQK&iFNӃWTXҧQrXWURQJOXұQYăQFKѭDÿѭӧFF{QJEӕWURQJEҩWNǤF{QJWUuQKQjRNKiF&iFVӕOLӋXYtGөYjWUtFKGүQWURQJOXұQYăQÿҧPEҧRWtQKFKtQK[iFWLQFұ\Yj WUXQJWKӵF
7{L[LQFKkQWKjQKFҧPѫQ
1*ѬӠ,&$0Ĉ2$1
Võ Nguyên Trung
Trang 8MӨC LӨC
1+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ I /Ӡ,&Ҧ0Ѫ1 II 7Ï07Ҳ7/8Ұ19Ă1 III ABSTRACT IV /Ӡ,&$0Ĉ2$1 V 0Ө&/Ө& VI '$1+0Ө&+Î1+Ҧ1+ IX '$1+0Ө&%Ҧ1*%,ӆ8 XI
&+ѬѪ1* 0ӢĈҪ8 1
1.1 Ĉһt vҩQÿӅ 1
1.2 Phҥm vi nghiên cӭXYjĈLӇm mӟi cӫDÿӅ tài 2
1.2.1 Phҥm vi nghiên cӭu 2
1.2.2 ĈLӇm mӟi cӫDÿӅ tài 3
1.3 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu 3
1.4 Bӕ cөc luұQYăQ 3
&+ѬѪ1* /é7+8<ӂ73+È71+,ӊ79¬3+ѬѪ1*3+È37Ë1+72È1 'Ñ1*7Ҧ,&Ӫ$&È3 5
2.1 Lý thuyӃt phát nhiӋt cӫa cáp 5
2.1.1 Giӟi thiӋu vӅ dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp 5
2.1.2 &ѫFKӃ truyӅn nhiӋt trong hӋ thӕQJFiSÿLӋn 5
2.1.3 3KѭѫQJWUuQKWUX\Ӆn nhiӋt cӫa cáp 8
2.1.4 Mҥch nhiӋWWѭѫQJÿѭѫQJ 10
Trang 92.2 3KѭѫQJSKiSWtQKWRiQGzQJWҧLFӫDFiS 12
2.2.1 3KѭѫQJWUuQKWtQKWRiQGzQJWҧi ӣ trҥng thái әn ÿӏQKYjÿLӅu kiӋQÿӗng nhҩt 12
2.2.2 Tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫDFiSNKLEăQJTXDFiFNKXYӵc nhiӋWÿӝ không thuұn lӧi 37
2.2.3 Tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫDFiSNKLEăQJTXDFiFQJXӗn nhiӋt 44
&+ѬѪ1* È3'Ө1*(7$3Ĉӆ7Ë1+72È1'Ñ1*7Ҧ,&Ӫ$&È3 54
3.1 Giӟi thiӋu vӅ phҫn mӅm ETAP 54
3.2 Giӟi thiӋu vӅ mô-dun HӋ thӕQJPѭѫQJFiSQJҫm (Underground Raceway Systems) cӫa ETAP 55
3.2.1 Giӟi thiӋu cӱa sә UGS: 56
3.2.2 Giӟi thiӋu thanh công cө Edit cӫa cӱa sә UGS 56
3.2.3 Giӟi thiӋu thanh công cө Study 63
3.3 Xây dӵng các mô hình tính toán và áp dөQJ(7$3ÿӇ mô phӓng 66
3.3.1 Mô hình 1 - Mô hình tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭFÿӕi vӟi cáp cùng loҥi và cùng dòng tҧi 66
3.3.2 Mô hình 2 - Mô hình tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭFÿӕi vӟi cáp khác loҥi hoһc khác dòng tҧi 70
3.4 3KѭѫQJSKiSWtQKWRiQYjVRViQKNӃt quҧ 74
3.5 So sánh kӃt quҧ mô phӓng trên ETAP và kӃt quҧ tính toán 75
3.5.1 KӃt quҧ mô hình 1 75
3.5.2 KӃt quҧ mô hình 2 76
3.5.3 So sánh và nhұn xét 81
&+ѬѪ1* 0Ӣ5Ӝ1*7Ë1+72È1'Ñ1*7Ҧ,&Ӫ$&È3 83
4.1 Xây dӵng mô hình tính toán dòng tҧLFiSNKLEăQJTXDFiFQJXӗn nhiӋt 83
Trang 104.2 Tính toán và Nhұn xét 84
4.2.1 Tính toán 84
4.2.2 Nhұn xét 87
&+ѬѪ1* 7Ë1+72È17Ӕ,Ѭ8.,1+7ӂ9¬.+Ҧ1Ă1*7Ҧ, 88
5.1 Giӟi thiӋXSKѭѫQJSKiSWtQK 88
5.2 Áp dөng và nhұn xét 89
5.2.1 Áp dөng 89
5.2.2 Nhұn xét 96
&+ѬѪ1* ӂ7/8Ұ1 99
7¬,/,ӊ87+$0.+Ҧ2 101
3+Ө/Ө& 103
Phө lөc 1 Bҧng tính dòng tҧi và tәn thҩt cӫD7Uѭӡng hӧp 1 - Mô hình 1 103
Phө lөc 2 Bҧng tính dòng tҧi và tәn thҩt cӫD3KѭѫQJiQ± Mô hình 4 111
Trang 11DANH 0Ө& +Î1+Ҧ1+
Hình 2.1 Minh hӑa vӅ sӵ truyӅn nhiӋt trong cáp [8] 8
Hình 2.2 Mô hình thang nhiӋt cho các tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭc ӣ trҥng thái әn ÿӏnh [8] 13
Hình 2.36ѫÿӗ cӫa hӋ thӕng cáp nӕLÿҩWÿҧo chéo [8] 21
Hình 2.46ѫÿӗ thӇ hiӋn mӝt nhóm q cáp và sӵ phҧn xҥ cӫa chúng lên bӅ mһWÿҩt [8] 33
Hình 2.5&iSEăQJTXDNKXYӵc không thuұn lӧi vӅ nhiӋt [4] 38
Hình 2.6 Rӡi rҥFKyDÿRҥn cáp có chiӅXGjL1ǻ]Yӟi nhiӋWÿLӋn trӣ ǻ7WѭѫQJӭng vӟi chiӅXGjLǻ][4] 39
Hình 2.7 Mӝt phҫn tӱ cӫa lõi dүn có chiӅXGjLǻ][4] 40
Hình 2.8 Mô hình giao chéo nhau giӳa hai sӧi cáp ӣ góc 90° - ȕ[4] 46
Hình 2.9 Rӡi rҥFKyDÿRҥn cáp có chiӅXGjL1ǻ]Yӟi nhiӋWÿLӋn trӣ ǻ7WѭѫQJӭng vӟi chiӅXGjLǻ][4] 48
Hình 2.10 MӝWÿRҥn lõi dүn có chiӅu dài dz [4] 49
Hình 2.11 Rӡi rҥc hóa cӫDÿѭӡng cong nhiӋWÿӝ dӑc theo trөc z [4] 51
Hình 3.1 Mô phӓng mӝt dӵ án tính toán có nhiӅXPѭѫQJFiSQJҫm và nguӗn nhiӋt bên ngoài [6] 55
Hình 3.2 Giao diӋn cӫa mô-dun Underground Raceway Systems (UGS) 56
Hình 3.3 Các khӕi phҫn tӱ ÿӇ khӣi tҥo mӝt mһt cҳWPѭѫQJFiSWURQJFKӃ ÿӝ Edit 57 Hình 3.47UuQKKѭӟng dүn Tҥo mӟLPѭѫQJFiS 1HZ5DFHZD\ 58
Hình 3.57UDQJWK{QJWLQPѭѫQJFiS 59
Hình 3.6 Trang thông tin vӅ loҥi cáp 60
Hình 3.7 Trang thông tin vӅ tҧi cӫa cáp 61
Hình 3.8 Trang thông tin ӕng dүn 62
Trang 12Hình 3.9 Trang thông tin nguӗn nhiӋt bên ngoài 63
Hình 3.10 Trang Study Case cӫa mô-dun Underground Raceway Systems 64
Hình 3.11 Các chӃ ÿӝ tính toán cӫa mô-ÿXQ8*6 64
Hình 3.12 Mһt cҳWPѭѫQJPҥFKFiSN9ÿһt thҷQJÿӭng 68
Hình 3.13 Mһt cҳt cáp 220kV [10] 69
Hình 3.140{KuQKÿѭӧc xây dӵng trên ETAP 70
Hình 3.15 Mһt cҳWPѭѫQJPҥch cáp 220kV và 2 mҥFKFiSN9ÿһt thҷQJÿӭng 72
Hình 3.16 Mһt cҳt cáp 110kV [10] 73
Hình 3.170{KuQKÿѭӧc xây dӵng trên ETAP 74
Hình 3.18 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 1 ± 7Uѭӡng hӧp 1 76
Hình 3.19 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 1 ± 7Uѭӡng hӧp 2 76
Hình 3.20 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 2 ± 7Uѭӡng hӧp 1 77
Hình 3.21 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 2 ± 7Uѭӡng hӧp 2 77
Hình 3.22 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 2 ± 7Uѭӡng hӧp 3 78
Hình 3.23 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 2 ± 7Uѭӡng hӧp 4 78
Hình 3.24 KӃt quҧ mô phӓQJ(7$3ÿӕi vӟi Mô hình 2 ± 7Uѭӡng hӧp 5 79
Hình 4.1 Mô tҧ mô hình 3 84
Hình 5.1 Mһt cҳWPѭѫQJFiSFӫD3KѭѫQJiQ± Mô hình 4 92
Hình 5.2 Mһt cҳWPѭѫQJFiSFӫD3KѭѫQJiQ± Mô hình 4 92
Trang 13DANH 0Ө& %Ҧ1*%,ӆ8
Bҧng 2.1ĈLӋn trӣ suҩt và hӋ sӕ nhiӋWÿLӋn trӣ cӫa kim loҥLWKѭӡQJÿѭӧc sӱ dөng [3]
15
Bҧng 2.2 Giá trӏ thӵc nghiӋm cho các hӋ sӕ ks và kp [3] 16
Bҧng 2.3 Giá trӏ cӫa hҵng sӕ ÿLӋn môi và hӋ sӕ tәn thҩt [3] 19
Bҧng 2.4 Giá trӏ cӫa nhiӋt trӣ suҩWÿӕi vӟi vұt liӋu cáp (IEC 60287) [3] 28
Bҧng 2.5 %ҧQJWUDFiFJLiWUӏ89<[3] 34
Bҧng 3.1 Bҧng thông sӕ ÿҫu vào cӫa Mô hình 1 67
Bҧng 3.2 Bҧng thông sӕ ÿҫu vào cӫa Mô hình 2 70
Bҧng 3.3 Bҧng thông sӕ ÿҫXYjRFKR7Uѭӡng hӧp 5 ± Mô hình 2 80
Bҧng 4.1 Thông sӕ ÿҫXYjRÿӇ tính toán Mô hình 3 85
Bҧng 5.1 BҧQJѭXQKѭӧFÿLӇm cӫa các kiӇu bӕ trí cáp phә biӃn 90
Bҧng 5.2 Bҧng tính dòng tҧi và tәn thҩt cӫDSKѭѫQJiQYj± Mô hình 4 93
Bҧng 5.3 Bҧng giá tham khҧRFiFFKLSKtÿҫXWѭEDQÿҫu 93 Bҧng 5.4 TәQJFKLSKtÿҫXWѭFKR3KѭѫQJiQ± Mô hình 4 tҥi thӡLÿLӇm hiӋn tҥi 94 Bҧng 5.5 TәQJFKLSKtÿҫXWѭFKR3KѭѫQJiQ- Mô hình 4 tҥi thӡLÿLӇm hiӋn tҥi 95
Trang 14&+ѬѪ1* 0ӢĈҪ8 1.1 Ĉһt vҩQÿӅ
Ngày nay trên thӃ giӟi, Chӫ ÿҫXWѭFӫa các dӵ án xây dӵng hӋ thӕQJÿLӋn mӟi, WURQJ ÿy Fy FiF Gӵ án vӅ truyӅn tҧL ÿLӋn, có thӇ bӏ chҩt vҩn bӣL FiF Fѫ TXDQ QKjQѭӟFFiFQKyPGkQFѭFӝQJÿӗng và xã hӝi không chӍ vӅ sӵ cҫn thiӃt cӫa dӵ án mà còn vӅ cách thӭc thӵc thi dӵ án
Ӣ hҫu hӃWFiFQѭӟc, luұt bҧo vӋ P{LWUѭӡQJÿmÿѭӧFEDQKjQKTX\ÿӏnh, nhӳng thӫ tөc khҳt khe cho viӋFÿiQKJLiWiFÿӝng cӫa các dӵ án tӟLP{LWUѭӡng Các dӵ án truyӅn tҧL ÿLӋn cao áp không phҧi là ngoҥi lӋ FiF ÿѭӡng dây truyӅn tҧL ÿLӋn trên
NK{QJ Ĉ' ÿmWUӣ WKjQKWLrXÿLӇm cho sӵ WKD\ÿәi này vӟi mӝt câu hӓL ³T̩i sao
Tӹ lӋ này giҧm mӝt chút mӝt khi chi phí tәn thҩWÿѭӧc tính vào
Ĉӕi vӟi cáp ngҫm, sӵ tәn thҩW ÿLӋn môi sinh ra nhiӋt trong lӟp FiFK ÿLӋn ĈLӋn áp càng cao nhiӋt sҧn sinh càng lӟn và lӟp FiFKÿLӋn càng dày thì nhiӋt càng khó toҧ UDÿҩt xung quanh Khҧ QăQJWUX\Ӆn tҧi cӫa cáp giҧm bӣi các hӋ quҧ trên và lõi dүn ÿLӋn phҧLÿѭӧc thiӃt kӃ lӟQKѫQÿӇ bù lҥi Khi cáp lӵc cao iSQKѭYұ\ÿѭӧc chôn xuӕQJÿҩt, chúng phҧLÿѭӧFÿһWFiFKNKi[DQKDXÿӇ tránh ҧQK Kѭӣng do tӓa nhiӋt giӳa các sӧi cáp vӟL QKDX ÿLӅX Qj\ Fy QJKƭDphҧL ÿjR FiF UmQK OӟQ KѫQ Ӄt quҧ là chi phí lҳS ÿһW FiF ÿѭӡng cáp ngҫm WăQJOrQÿiQJNӇ theo mӭc ÿLӋn áp cӫa hӋ thӕng cáp ngҫm truyӅn tҧi
- VӅ tính kӻ thuұt:
Tәn thҩWÿLӋn môi cӫa cáp ngҫm: Tәn thҩWÿLӋQP{LWăQJWKHRPӭFÿLӋn áp và phө thuӝc vào loҥLYjÿӝ dày cӫa chҩWFiFKÿLӋn Tҥi mӭFÿLӋn áp cao, tәn
Trang 15thҩWÿLӋQP{LWURQJFiSOjÿiQJNӇ, do hiӋQWѭӧng toҧ nhiӋt Sӵ thҩt thoát này không phө thuӝFYjRGzQJÿLӋn tҧi và tәn tҥLQJD\VDXNKLFiSÿyQJÿLӋn
'zQJÿLӋn kháng nҥp cӫa cáp ngҫP ĈLӋn dung cӫa mӝt sӧi cáp ngҫm lӟn dүQÿӃn kӃt quҧ GzQJÿLӋn nҥp lӟQÿiQJNӇ, vuông góc vӟLGzQJÿLӋn thӵc
Vì lý do này, khoҧng cách tӕLÿDPӝWÿѭӡng cáp ngҫm có thӇ truyӅn tҧLÿLӋn
mà không sӱ dөQJ FiF SKѭѫQJ iQ E WKҩS KѫQ lõi dүn WUrQ NK{QJ WѭѫQJÿѭѫQJ
ViӋc phân tҧi: Trong mӝt mҥng phӭc tҥp bao gӗm nhiӅXÿѭӡng khác nhau, NKLÿѭӡng cáp ngҫPÿһt song song vӟLĈ'.WKucáp sӁ mang hҫu hӃt tҧi vì hӋ thӕng cáp có trӣ kháng thҩSKѫQ
Ĉӝ tin cұy trong viӋc cung cҩSÿLӋn: Tuy các sӵ cӕ mҩWÿLӋn trên hӋ thӕng cáp ngҫm ít xҧ\ UD KѫQ Ĉ'. QKѭQJ Oҥi có thӡi gian mҩW ÿLӋQ GjL KѫQ YjWKѭӡQJÿzLKӓi thӡi gian sӱa chӳDÿiQJNӇ WUѭӟc khi khôi phөc làm viӋc 'RÿyÿӇ ÿҫXWѭPӝt dӵ án cáp ngҫm cao thӃ hiӋu quҧ, có thӇ vӯa tӕLѭXYӅ vұn hành vӯa tӕLѭXYӅ kinh tӃ thì cҫn có sӵ nghiên cӭu kӻ Oѭӥng và toàn diӋQĈLӅu này ÿzLKӓLQJѭӡi nghiên cӭu phҧi nҳm bҳt không chӍ các lý thuyӃt vӅ tính toán cáp mà còn phҧi hiӇu rõ và áp dөQJÿѭӧc các tiêu chuҭn tính toán cho cáp ngҫPÿmYjÿDQJÿѭӧc sӱ dөng hiӋn nay trên thӃ giӟi
1.2 Phҥm vi nghiên cӭu và ĈLӇm mӟi cӫDÿӅ tài
1.2.1 Phҥm vi nghiên cӭu
LuұQYăQQj\Wұp trung nghiên cӭu vӅ khҧ QăQJPDQJWҧi cӫa cáp ngҫm cao thӃ
ӣ trҥng thái әQÿӏnh, tӯ ÿy xem xét khҧ QăQJiSGөng phҫm mӅm ETAP vào tính toán tӕLѭXGzQJOjPviӋc cӫa cáp KӃt quҧ mô phӓng trên ETAP sӁ ÿѭӧc so sánh vӟi kӃt quҧ tính toán (sӱ dөng các công thӭc giҧi tích theo tiêu chuҭn IEC 60287) nhҵPÿѭDUDVӵ ÿiQKJLiNKiFKTXDQ nhҩt
Bên cҥQK ÿy luұn YăQ FzQ Pӣ rӝng nghiên cӭu vӅ viӋc lҳS ÿһt cáp trong môi WUѭӡQJNK{QJÿӗng nhҩt sӁ ҧQKKѭӣng QKѭthӃ QjRÿӃn dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp Cuӕi cùng là viӋc tính toán tӕLѭXvӅ kinh tӃ NKLÿҫXWѭ[k\Gӵng mӝt hӋ thӕng cáp ngҫPFNJQJÿѭӧc kӃt hӧp nghiên cӭu mӝt cách tәng quát
Trang 161.2.2 ĈLӇm mӟi cӫDÿӅ tài
Các tiêu chuҭn tính toán dòng tҧi ÿӏnh mӭc cӫa cáp hiӋn nay chӍ áp dөng ӣ các ÿLӅu kiӋn lҳp ÿһWÿӗng nhҩt Tuy nhiên, trong các hӋ thӕng cáp hiӋQÿҥi ngày nay, các tuyӃn cáp có thӇ phҧi EăQJqua các nguӗn nhiӋt NKiFQKѭOj các hӋ thӕng cáp khác hoһc EăQJ qua các vùng có nhiӋt trӣ suҩt cao QKѭ ÿѭӡng nhӵa, vùng xung quanh có cây cӕi 7URQJFiFWUѭӡng hӧSQKѭYұy viӋc giҧm dòng tҧi ÿӏnh mӭc cӫa cáp cҫQÿѭӧF[HP[pWÿӃn ÿӇ tránh tình trҥng quá nhiӋt
HiӋn tҥi có rҩt ít sӵ quan tâm trong viӋc giҧm công suҩt tҧi cho cáp trong nhӳng WUѭӡng hӧSQKѭYұy 1KѭQJWURQJWѭѫQJODLYӟi nhu cҫu và sӵ phát triӇn tҧi liên tөc thì các mҥch cáp truyӅn tҧi sӁ ngày càng phҧi tҧi nһQJKѫQYjtӯ ÿyGӉ xҧy ra quá nhiӋt
Nhìn thҩ\ÿѭӧFÿLӅXÿyÿӅ tài này mӣ rӝQJUD[HP[pWÿӃn viӋc dòng tҧi cӫa cáp sӁ bӏ ҧQKKѭӣQJQKѭWKӃ nào nӃXQKѭFiSÿѭӧc lҳSÿһWWURQJP{LWUѭӡng không ÿӗng nhҩt và tӯ ÿyJL~SFK~QJWDKiӇXU}KѫQYӅ các ҧQKKѭӣng nhiӋt xung quanh cápÿLӅu này không chӍ giúp thiӃt lұp các giӟi hҥn tҧi chính xác mà còn có thӇ giúp
thӵc hiӋn các biӋn pháp khҳc phөc cҫn thiӃWÿӇ nâng cao dòng tҧi ÿӏnh mӭc cӫa cáp 1.3 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu
x Tìm hiӇu lý thuyӃt phát nhiӋW Yj SKѭѫQJ SKiS WtQK WRiQ GzQJ Wҧi cӫa cáp ngҫm
x Sӱ dөng phҫn mӅP (7$3 ÿӇ mô phӓng, tính toán dòng làm viӋc cӫa cáp ngҫm
x Áp dөng các tiêu chuҭn quӕc tӃ ÿӇ tính toán dòng làm viӋc cӫa cáp ngҫm
x Sӱ dөng phҫn mӅP([FHOÿӇ tính toán hiӋu quҧ kinh tӃ - khҧ QăQJWҧi
1.4 Bӕ cөc luұQYăQ
Bӕ cөc cӫa luұQYăQ bao gӗm FKѭѫQJQӝi dung cө thӇ tӯQJFKѭѫQJQKѭ sau:
&KѭѫQJ 0ӣ ÿҫu
&KѭѫQJ /ý thuyӃt phát nhiӋWYjSKѭѫQJSKiSWtQKWRiQGzQJWҧi cӫa cáp
&KѭѫQJ Áp dөQJHWDSÿӇ tính toán dòng tҧi cӫa cáp
&KѭѫQJ So sánh kӃt quҧ và nhұn xét
Trang 17&KѭѫQJ 0ӣ rӝng tính toán dòng tҧi cӫa cáp
&KѭѫQJ Tính toán tӕLѭXNLQKWӃ và khҧ QăQJWҧi
&KѭѫQJ .Ӄt luұn
Trang 18&+ѬѪ1* /é7+8<ӂ73+È71+,ӊ79¬3+ѬѪ1*3+È37Ë1+
TOÁN DÒNG 7Ҧ, &Ӫ$&È3 2.1 Lý thuyӃt phát nhiӋt cӫa cáp
2.1.1 Giӟi thiӋu vӅ dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp
Dòng tҧLÿӏnh mӭc (Ampacity) hay còn gӑi là Khҧ QăQJPDQJGzQJ là mӝt tӯ ghép giӳDGzQJÿLӋn (ampere) và công suҩt (capacity) Dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDOjGzQJÿLӋn tӕLÿDWtQKEҵng ampe mà mӝt lõi dүn có thӇ mang liên tөc xét WURQJ FiF ÿLӅu kiӋn sӱ dөng khác nhau Pj NK{QJ Yѭӧt quá nhiӋW ÿӝ ÿӏnh mӭc cӫa nó
Dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa mӝt lõi dүn phө thuӝc vào khҧ QăQJWҧn nhiӋt mà không làm hӓng lõi dүn hoһFFiFKÿLӋn cӫa lõi dүQÿy
Các yӃu tӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn dòng tҧLÿӏnh mӭFÿyOjcҩu tҥo, FiFÿһc tính vұt lý YjÿLӋn cӫa vұt liӋu làm nên lõi dүQ FNJQJQKѭFiFKÿLӋn, nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng và ÿLӅu kiӋQP{LWUѭӡng tiӃp giáp vӟi lõi dүn
VӅ FѫEҧn, dòng tҧi cӫDFiSÿѭӧc chia làm 3 loҥi:
- Dòng cho phép vұn hành liên tөc trong trҥng thái әQ ÿӏnh dӵa trên công suҩt truyӅn tҧi yêu cҫXYjÿһc tính tҧi
- Dòng cho phép ngҳn hҥn khi hӋ thӕng cáp cҫn tҧi mӝW Oѭӧng công suҩW Yѭӧt mӭFGzQJFKRSKpSEuQKWKѭӡng trong thӡi gian nhҩWÿӏnh
- Dòng cho phép sӵ cӕ trong trҥQJWKiLTXiÿӝ khi xҧy ra ngҳn mҥch
Trong phҥm vi cӫa luұQYăQQj\FKӍ trình bày vӅ dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp ӣ trҥng thái әQÿӏnh
2.1.2 &ѫFKӃ truyӅn nhiӋt trong hӋ thӕQJFiSÿLӋn
ĈӇ WtQKWRiQÿѭӧc dòng tҧi ÿӏnh mӭc cӫa cáp thì WUѭӟc tiên phҧLWtQKÿѭӧc nhiӋt sinh ra bên trong cáp và tӕFÿӝ tӓa nhiӋt cӫa nó ra khӓi lõi dүn Khҧ QăQJWҧn nhiӋt cӫD P{L WUѭӡQJ [XQJ TXDQK ÿyQJ Pӝt vai trò rҩt quan trӑng trong viӋc tính toán này NhiӋWÿѭӧc truyӅQTXDFiSYjP{LWUѭӡng xung quanh theo các cách sau:
a D̳n nhi͏t
Trang 19Ĉӕi vӟi các công trình cáp chôn ngҫPGѭӟLÿҩt, nhiӋWÿѭӧc dүn truyӅn tӯ lõi dүn qua FiFKÿLӋn và các bӝ phұn kim loҥLNKiFĈӕi vӟi sӵ dүn nhiӋWSKѭѫQJWUuQKѭӟFOѭӧng ÿѭӧc gӑi là SKѭѫQJWUuQK Fourier và ÿѭӧc biӇu thӏ QKѭVDX
q (W/m2) WK{QJOѭӧng nhiӋt thӇ hiӋn tӕFÿӝ truyӅn nhiӋWWKHRSKѭѫQJ[WUrQPӝt
ÿѫQYӏ diӋn tích vuông góc vӟLKѭӟng truyӅn và tӹ lӋ vӟi gradient nhiӋWÿӝ GșG[
WKHRKѭӟng này
ȡ (K.m/W) nhiӋt trӣ suҩt cӫa vұt liӋu
Dҩu trӯ là biӇu thӏ nhiӋWÿѭӧc truyӅQWKHRKѭӟng giҧm nhiӋWÿӝ
b Ĉ͙LO˱X
Ĉӕi vӟLFiSÿѭӧc lҳSÿһWWURQJNK{QJNKtÿӕLOѭXYjEӭc xҥ OjFѫFKӃ truyӅn nhiӋt quan trӑng tӯ bӅ mһt cӫa cáp ra không khí xung quanh Sӵ truyӅn nhiӋW ÿӕi OѭXFyWKӇ ÿѭӧc phân loҥi theo bҧn chҩt cӫa dòng nhiӋt Ĉӕi vӟi ÿӕLOѭXFѭӥng bӭc khi dòng nhiӋt ÿѭӧc tҥo ra bӣi các tác nhân bên ngoài, chҷng hҥQQKѭJLyPi\EѫPhoһc quҥW1Jѭӧc lҥLÿӕi vӟLÿӕLOѭXWӵ do (hoһc tӵ nhiên), dòng nhiӋt ÿѭӧc tҥo ra bӣi lӵc nәi (buoyancy forces), phát sinh tӯ sӵ khác biӋt vӅ mұWÿӝ gây ra bӣi sӵ thay ÿәi nhiӋWÿӝ trong không khí Bҩt kӇ bҧn chҩt cө thӇ cӫa quá trình truyӅn nhiӋWÿӕi OѭXOjJuSKѭѫQJWUuQKѭӟFOѭӧng thích hӧp có dҥng
c Bͱc x̩
Trang 20Bӭc xҥ nhiӋt là QăQJOѭӧng do cáp hoһc bӅ mһt ӕng dүQSKiWUD7K{QJOѭӧng nhiӋt do bӅ mһWFiSSKiWUDÿѭӧc cho bӣLÿӏnh luұt Stefan-Boltzmann:
thӇ ÿѭӧFÿiQKJLiWӯ ÿһc tính bӭc xҥ bӅ mһt và nói ÿѭӧc gӑLOjÿӝ hҩp thө Į
WURQJÿyĮ 3KѭѫQJWUuQK 2.3) và (2 [iFÿӏnh tӕFÿӝ bӭc xҥ và hҩp
thө QăQJOѭӧng bӭc xҥ tҥi mӝt bӅ mһWWѭѫQJӭng Vì cáp vӯa phát ra vӯa hҩp thө bӭc xҥ, nên sӵ WUDRÿәi nhiӋt bӭc xҥ có thӇ ÿѭӧFP{KuQKKyDQKѭPӝt sӵ WѭѫQJWiFgiӳa hai bӅ mһt ViӋF [iF ÿӏnh tӕF ÿӝ thӵF WUDR ÿәi bӭc xҥ giӳa hai bӅ mһt nói chung là khá phӭc tҥS7X\QKLrQÿӕi vӟi các phép tính toán dòng tҧi ÿӏnh mӭc cáp,
có thӇ giҧ ÿӏnh rҵng bӅ mһt cáp nhӓ và bӅ mһt kia ӣ xa và lӟQKѫQQKLӅu Giҧ sӱ bӅ
mһt này là bӅ mһt mà Į = İ (mӝt bӅ mһt xám), tӕFÿӝ WUDRÿәi bӭc xҥ thӵc giӳa cáp
YjP{LWUѭӡQJ[XQJTXDQKQyÿѭӧc biӇu thӏ trên mӝWÿѫQYӏ diӋn tích bӅ mһt cáp là
ݍ ൌ ߝߪሺߠ௦כସെ ߠכ ସሻ (2.5)
3K˱˯QJWUuQKB̫o toàn năQJO˱ͫng
Trong phân tích sӵ truyӅn nhiӋt cӫa hӋ thӕQJFiSÿӏnh luұt bҧo toàn QăQJOѭӧng ÿyQJPӝt vai trò quan trӑng Tҥi bҩt kǤ thӡLÿLӇm nào FNJQJ phҧi có sӵ cân bҵng giӳa tҩt cҧ các thành phҫn QăQJ OѭӧQJ Ĉӏnh luұt bҧR WRjQ QăQJ OѭӧQJ ÿѭӧc biӇu diӉn bҵQJSKѭѫQJWUuQKVDX
ܹ௧ ܹ௧ ൌ ܹ௨௧ οܹ௦௧ (2.6) tURQJÿy
Trang 21ܹ௧ (W) QăQJOѭӧQJÿLYjRFiS1ăQJOѭӧng này có thӇ ÿѭӧc tҥo ra bӣi các cáp khác nҵm trong vùng lân cұn cӫa cáp ÿDQJ QJKLrQ Fӭu hoһc bӣi bӭc xҥ mһt trӡi
ܹ௧ (W) nhiӋt sinh ra bên trong cáp do tәn thҩt jun hoһFÿiӋn môi
οܹ௦௧ (W) sӵ WKD\ÿәLQăQJOѭӧQJÿѭӧFOѭXWUӳ trong cáp
ܹ௨௧ (W) WѭѫQJӭng vӟLQăQJOѭӧng tӓa ra do dүn nhiӋtÿӕLOѭXYjEӭc xҥ
2.1.3 3KѭѫQJWUuQKWUX\Ӆn nhiӋt cӫa cáp
1KѭFK~QJWDÿmÿӅ cұSWUѭӟFÿyGzQJÿLӋn chҥy trong lõi dүn cӫa cáp tҥo ra nhiӋt, nhiӋt này tӓa ra qua lӟS FiFK ÿLӋn, vӓ kim loҥi và lӟp giáp cáp vào môi WUѭӡng xung quanh Dòng tҧLÿӏnh mӭc cӫa cáp phө thuӝc chӫ yӃu vào hiӋu quҧ cӫa quá trình tӓa nhiӋt này và các giӟi hҥQÿһWUDÿӕi vӟi nhiӋWÿӝ cӫa FiFKÿLӋQĈӇ hiӇu bҧn chҩt cӫa quá trình tӓa nhiӋt, chúng ta cҫn sӱ dөQJFiFSKѭѫQJWUuQKWUX\Ӆn nhiӋt
x
W
Trang 22Khi nhiӋt truyӅn qua cáp QKѭWURQJ hình 2.1, nó gһp mӝt sӕ nhiӋt ÿLӋn trӣ nhҩt ÿӏQKWUrQÿѭӡQJÿLFӫa nó Áp dөQJÿӏnh luұt Fourier vӅ sӵ dүn nhiӋt [SKѭѫQJWUuQK(2.1)], ta có
Hãy xem xét mӝt phҫn nhӓ dx dy cӫa cáp trong hình 2.1 NӃu có các gradient
nhiӋWÿӝ, sӵ truyӅn nhiӋt sӁ xҧy ra trên mӛi bӅ mһt NhiӋt truyӅn vuông góc vӟi mӛi
bӅ mһt tҥi các vӏ trí tӑDÿӝ x và y ÿѭӧc biӇu thӏ bҵng các ký hiӋXWѭѫQJӭng là W x và
W y NhiӋt truyӅn tҥi các bӅ mһW ÿӕi diӋn có thӇ ÿѭӧc biӇu thӏ Gѭӟi dҥng mӣ rӝng chuӛL7D\ORUWURQJÿyEӓ qua các thành phҫn bұc 2 trӣ lên
ܹ௫ାௗ௫ ൌ ܹ௫߲ܹ߲ݔݔ݀ݔ
ܹ௬ାௗ௬ ൌ ܹ௬߲ܹ߲ݕݕ݀ݕ Ngoài ra, có thӇ xҧy ra nhӳQJWKD\ÿәi vӅ OѭӧQJQăQJOѭӧng bên trong cӫa cáp NhӳQJWKD\ÿәLQj\OLrQTXDQÿӃn bҧn chҩWÿLӋn dung cӫDFiFKÿLӋn cáp, thành phҫn OѭXWUӳ QăQJOѭӧng này là
trong ÿyFOjQKLӋt dung thӇ tích cӫa vұt liӋu FiFKÿLӋn
Nhұn xét rҵng sӵ dүn truyӅn tҥRWKjQKGzQJQăQJOѭӧng vào và ra và không có SKѭѫQJWKӭc truyӅQQăQJOѭӧQJQjRNKiFSKѭѫQJWUuQKFkQEҵQJQăQJOѭӧng (2.6) cho phҫn vi phân cáp này có thӇ ÿѭӧc viӃWQKѭVau
ܹ௫ ܹ௬ ܹ௧݀ݔ݀ݕ െ ܹ௫ାௗ௫െ ܹ௬ାௗ௬ ൌ߲ܿߠ߲ݐ݀ݔ݀ݕ (2.10)
(2.8)
Trang 23WURQJÿyܹ௧ OjQăQJOѭӧQJÿѭӧc tҥo ra trên mӝWÿѫQYӏ thӇ tích cӫa cáp bҵng GzQJÿLӋn trӣ YjÿLӋn dung (W/m3/m)
Quan sát thҩy rҵQJ WURQJ WUѭӡng hӧp này, S = dx dy, chúng ta có thӇ viӃt lҥi
SKѭѫQJWUuQKFXӕi cùng bҵng cách thay thӃ tӯ FiFSKѭѫQJWUuQK 7) và (2.8 ÿӇ thu ÿѭӧc pKѭѫQJWUuQKYLSKkQP{Wҧ sӵ dүn nhiӋWWURQJÿҩt QKѭ sau
డ డೣቀଵఘ
డఏ డ௫ቁ డడቀଵఘ
డఏ డ௬ቁ ܹ௧ ൌ ܿడఏ
Ĉӕi vӟL FiS FK{Q WURQJ ÿҩt, công thӭc trên ÿѭӧc giҧi vӟL FiF ÿLӅu kiӋn biên WKѭӡQJÿѭӧF[iFÿӏnh tҥi bӅ mһWÿҩt NӃu nhiӋWÿӝ ÿѭӧc biӃt dӑc theo mӝt phҫn cӫa biên, thì
డఏ డ ݍ ݄ሺߠ௦െ ߠሻ ൌ Ͳ (2.13)
WURQJÿyn OjKѭӟng cӫa pháp tuyӃQÿӕi vӟi bӅ mһt biên, h là hӋ sӕ ÿӕLOѭXYjș
là nhiӋWÿӝ ELrQFKѭDELӃt
Trong tính toán dòng ÿӏnh mӭc cáp, nhiӋWÿӝ cӫa lõi dүn WKѭӡQJÿѭӧc FKRWUѭӟc YjWuPGzQJÿLӋn tӕLÿDFKҥy trong lõi dүn 'RÿyNKLWәn thҩt nhiӋt cӫa lõi dүn là nguӗQQăQJOѭӧng duy nhҩt trong cáp, chúng ta có Wint = I2R và công thӭc (2.11) ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ tìm I vӟLFiFÿLӅu kiӋQELrQ[iFÿӏnh
2.1.4 Mҥch nhiӋt WѭѫQJÿѭѫQJ
Khi giҧi quyӃt vҩQ ÿӅ tҧn nhiӋt cӫa cáp, chúng ta vұn dөng sӵ giӕQJ QKDX Fѫbҧn giӳa dòng nhiӋt do chênh lӋch nhiӋWÿӝ giӳa lõi dүn YjP{LWUѭӡng xung quanh YjGzQJÿLӋn do chênh lӋFKÿLӋn thӃ gây ra Sӱ dөng sӵ quen thuӝc này cùng vӟi SKѭѫQJSKiStham sӕ gӝp giҧLFiFSKѭѫQJWUuQKYLSKkQÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ tҧn nhiӋW 3KѭѫQJ SKiS EҳW ÿҫu bҵQJ FiFK FKLD ÿӕL Wѭӧng vұt lý thành các phҫn, mӛi phҫn ÿѭӧc biӇu thӏ bҵng mӝt nhiӋt ÿLӋn trӣ và mӝt nhiӋt dung NhiӋWÿLӋn trӣ ÿѭӧc
Trang 24ÿӏQKQJKƭDOjNKҧ QăQJFҧn trӣ dòng nhiӋt cӫa vұt liӋX7ѭѫQJWӵ, nhiӋWGXQJÿѭӧc ÿӏQKQJKƭDOjNKҧ QăQJOѭXWUӳ nhiӋt cӫa vұt liӋX6DXÿyPҥch nhiӋWÿѭӧc mô hình hóa bӣi mӝt mҥFKÿLӋQWѭѫQJWӵWURQJÿyÿLӋQiSWѭѫQJÿѭѫQJYӟi nhiӋWÿӝ và dòng ÿLӋn WѭѫQJÿѭѫQJ vӟi dòng nhiӋt NӃXFiFÿһc tính nhiӋWNK{QJWKD\ÿәi theo nhiӋt
ÿӝ, mҥFKWѭѫQJÿѭѫQJOjWX\Ӄn tính và nguyên lý xӃp chӗng có thӇ áp dөQJÿӇ giҧi bҩt kǤ dҥng bài toán dòng nhiӋt nào
Trong mӝt mҥch nhiӋW ÿLӋQ WtFK WѭѫQJ ӭng vӟi nhiӋt, GR ÿy ÿӏnh luұt Ohm WѭѫQJ Wӵ QKѭ ÿӏnh luұW )RXULHU /ѭX ê Uҵng không có sӵ WѭѫQJ Wӵ nhiӋt vӟL ÿLӋn cҧm
a Nhi͏WÿL͏n trͧ (Thermal resistance)
Tҩt cҧ các vұt liӋu không dүQÿLӋn trong cáp sӁ cҧn trӣ dòng nhiӋt ra khӓi cáp (nhiӋWÿLӋn trӣ cӫa các bӝ phұn kim loҥi trong cáp, mһc dù không bҵng 0 QKѭQJ rҩt nhӓ QrQ WKѭӡng ÿѭӧc bӓ qua trong tính toán dòng tҧi ÿӏnh mӭc) BiӇu thӭc nhiӋt ÿLӋn trӣ cӫa lӟp vұt liӋu hình hình trө trên mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài, ví dө lӟSFiFKÿLӋn cӫa cáp vӟi nhiӋt trӣ suҩt NK{QJÿәi ߩ௧, bán kính bên trong và bên ngoài cӫa lӟp
Trang 25b Nhi͏t dung (Thermal Capacitance)
Sӵ OѭXWUӳ và phân bӕ nhiӋt theo thӡLJLDQFNJQJOjPӝt vҩQÿӅ ҧQKKѭӣng ÿӃn viӋc tính toán dòng ÿӏnh mӭc FiSĈӇ [iFÿӏnh sӵ phө thuӝc vào thӡi gian cӫa sӵ phân bӕ nhiӋWÿӝ ErQWURQJFiSYjP{LWUѭӡng xung quanh nó thì mӝt nhiӋt dung Q ÿѭӧFÿӏQKQJKƭDOjNKҧ QăQJOѭXWUӳ nhiӋt" có công thӭFQKѭVDX
WURQJÿy
V (m3) là thӇ tích
c (J/m3.°C) nhiӋt dung riêng thӇ tích cӫa vұt liӋu
Công thӭc tính nhiӋt dung cӫa lӟp vұt liӋu hình trө Fy ÿѭӡng kính trong và QJRjLWѭѫQJӭng là ܦଵכ và ܦଶכ (m), ví dө FiFKÿLӋn hình trө QKѭVDX
ܳ ൌగ
ସ൫ܦଶכଶെ ܦଵכଶ൯ܿ (2.19) NhiӋt dung và nhiӋt ÿLӋn trӣ ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ xây dӵng mô hình thang nhiӋt nhҵm phân tích sӵ phân bӕ nhiӋW ÿӝ ErQ WURQJ FiS Yj P{L WUѭӡng xung quanh nó QKѭPӝt hàm cӫa thӡi gian
1KѭQJWURQJSKҥm vi cӫDÿӅ WjLQKѭÿmQyLӣ trên, chúng ta chӍ tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭc ӣ trҥng thái әQÿӏnh Cө thӇ sӁ ÿѭӧc thҧo luұn trong phҫn tiӃp theo
ܹௗ, ܹ௦ và ܹ (W/m) lҫQOѭӧt là tәn thҩt lõi dүnÿLӋn môi, vӓ kim loҥi và lӟp giáp,
n là sӕ Oѭӧng lõi dүn trong cáp (các lõi dүn Fy NtFK WKѭӟc bҵng nhau và mang tҧi
QKѭQKDX ܶଵ, ܶଶ, ܶଷ và ܶସ (K.m/W) là nhiӋt ÿLӋn trӣWURQJÿyܶଵ là nhiӋt ÿLӋn trӣ trên mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài giӳa lõi dүn và vӓ kim loҥi, ܶଶ là nhiӋt ÿLӋn trӣ trên mӝt ÿѫQYӏ chiӅu dài cӫa lӟSÿӋm giӳa vӓ kim loҥi và lӟp giáp, ܶ là nhiӋt ÿLӋn trӣ trên
Trang 26mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài cӫa phҫn vӓ bên ngoài cӫa cáp, và ܶସ là nhiӋt ÿLӋn trӣ trên mӝt ÿѫQYӏ chiӅu dài giӳa bӅ mһWFiSYjP{LWUѭӡng xung quanh
a)
b)
Hình 2.2 Mô hình thang nhi͏t cho các tính toán dòng t̫Lÿ͓nh mͱc ͧ tr̩ng thái ͝n
ÿ͓nh [8]
(a) Cáp m͡t lõi (b) Cáp ba lõi
Vì tәn thҩt xҧy ra tҥi mӝt sӕ vӏ trí trong hӋ thӕng cáp, dòng nhiӋt trong mҥch nhiӋWÿѭӧc thӇ hiӋn trong hình 2.2 sӁ WăQJWKHRWӯQJEѭӟF'RÿyWәng tәn thҩt jun (W), trong mӝt sӧi cáp có thӇ ÿѭӧc biӇu thӏ bҵng
ܹூ ൌ ܹ ܹ௦ ܹ ൌ ܹሺͳ ߣଵ ߣଶሻ (2.20) ĈҥLOѭӧng Ȝ1 ÿѭӧc gӑi là hӋ sӕ tәn thҩt vӓ kim loҥi và bҵng tӹ sӕ giӳa tәng tәn thҩt trong vӓ kim loҥi vӟi tәn thҩt cӫa lõi dүn7ѭѫQJWӵ, Ȝ2 ÿѭӧc gӑi là hӋ sӕ tәn thҩt lӟp giáp và bҵng tӹ sӕ giӳa tәn thҩt trong lӟp giáp kim loҥi vӟi tәn thҩt cӫa lõi dүn Vì vұy ÿӇ thuұn tiӋn, ta có thӇ biӇu diӉn tҩt cҧ các dòng nhiӋt do tәn thҩt jun trong cáp gây ra theo tәn thҩt trên mӛi mét lõi dүn
Áp dөng sӵ WѭѫQJ Wӵ giӳa mҥFK ÿLӋn và mҥch nhiӋt, tӯ mô hình thang nhiӋt hình 2.2 ta có biӇu thӭc ȟߠ - nhiӋWÿӝ lõi dүn WăQJOrQso vӟi nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng xung quanh QKѭVDX:
Trang 27ÿӝ làm viӋc tӕLÿD
&iFÿҥLOѭӧQJÿӇ tính toán dòng tҧLÿӏnh mӭc trong công thӭc (2.22) sӁ ÿѭӧc
thҧo luұn cө thӇ VDXÿk\
2.2.1.1 ĈLӋn trӣ AC cӫa lõi dүn
ĈLӋn trӣ cӫa lõi dүn ÿѭӧc tính theo hai EѭӟcĈҫu tiên, giá trӏ ÿLӋn trӣ DC trên
mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài cӫa lõi dүn ӣ nhiӋWÿӝ làm viӋc tӕLÿD ș có biӇu thӭc QKѭ sau:
ș (oC) nhiӋWÿӝ làm viӋc tӕLÿDFӫa lõi dүn
%ѭӟc tiӃp theo, tӯ giá trӏ ÿLӋn trӣ DC chuyӇQÿәi sang giá trӏ ÿLӋn trӣ AC có xét
ÿӃn hiӋu ӭng bӅ mһt và hiӋu ӭng gҫn theo biӇu thӭc sau:
ܴ ൌ ܴԢሺͳ ݕ௦ ݕሻ (2.24) WURQJÿy
ܴ (ȍ/m) là ÿLӋn trӣ AC trên mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài cӫa lõi dүn ӣ nhiӋWÿӝ làm
viӋc tӕLÿD
Trang 283,93 4,03 b) 9ӓNLPORҥLYjOӟSJLiS
70 2,84
4,0 4,5 3,0 K{QJiSGөQJ 4,03
HӋ sӕ bӅ mһt ÿѭӧc tính theo biӇu thӭc sau:
Trang 29vӟi
ܨ ൌ ௫రଵଽଶାǤ଼௫ర ݔଶ ൌ ܨǤ ݇WURQJÿy
݀ PP ÿѭӡng kính lõi dүn
ݏ (mm) khoҧng cách giӳa tâm cӫa các lõi dүn
݇ hҵng sӕ lҩy tӯ bҧng 2.2
B̫ng 2.2 Giá tr͓ thc nghi͏m cho các h͏ s͙ k s và k p [3]
/RҥLO}LGүQ 6ҩ\ khô và ngâm
Trang 30a &iFJLiWUӏÿѭDUDiSGөQJFKRO}LGүQ FyEӕQSKkQÿRҥQ FyKRһFNK{QJFyӕQJ WUXQJ WkP Yj GLӋQ WtFK PһW FҳW QKӓ KѫQ PP &iF JLi WUӏ Qj\ iSGөQJFKRO}LGүQ WURQJÿyWҩWFҧFiFOӟSGk\FyFQJKѭӟQJ[ӃS&iFJLiWUӏOjWҥPWKӡLYjÿӕLWѭӧQJÿDQJÿѭӧF[HP[pW
b OjWӹVӕJLӳDWәQJGLӋQWtFKPһWFҳWQJDQJFӫDFiFVӧLQJRҥLYLYӟLWәQJGLӋQWtFKPһWFҳWQJDQJFӫDO}LGүQ KRjQFKӍQK
c OjWӹVӕJLӳDWәQJGLӋQWtFKWLӃWGLӋQFӫD O}LGүQ SKkQÿRҥQYӟLWәQJGLӋQWtFKWLӃWGLӋQFӫDO}LGүQ KRjQFKӍQKF íE
ሺͳ ݏ݅݊ߨȀ݊ሻଶ
߰ ൌʹߨȀ݊ ʹȀ͵
ʹሺͳ ߨȀ݊ሻWURQJÿy
n OjVӕSKkQÿRҥQ
&{QJWKӭFQj\FyWKӇiSGөQJFKRO}LGүQ QK{POrQÿӃQPP
1ӃXWәQJGLӋQWtFKPһWFҳWQJDQJFӫDFiFVӧLQJRҥLYLYѭӧWTXiWәQJ
Trang 31GLӋQWtFKPһWFҳWQJDQJFӫDO}LGүQ thì ks FyWKӇÿѭӧFFRLOjWKӕQJQKҩW
d 0һFGNK{QJFyNӃWTXҧ WKtQJKLӋPÿѭӧFFKҩSQKұQQjRÿӅFұSFөWKӇÿӃQKӋVӕNp ÿӕLYӟLO}LGүQ EҵQJQK{PQKѭQJÿӕLYӟLO}LGүQ EҵQJQK{PEӏPҳFNҽWWKuQrQVӱGөQJFiFJLiWUӏFKRFiFORҥLO}LGүQ EҵQJÿӗQJWѭѫQJWӵ
2.2.1.2 Tәn thҩt ÿLӋn môi
.KLFiFKÿLӋn bҵng giҩy hoһc chҩWÿLӋn môi rҳn chӏu hiӋXÿLӋn thӃ xoay chiӅu, chúng hoҥWÿӝQJQKѭPӝt tө ÿLӋn lӟn và có GzQJÿLӋn chҥy trong chúngĈLӅu này tҥo ra nhiӋt và dүQÿӃn tәn thҩt công suҩt thӵFÿѭӧc gӑi là tәn thҩWÿLӋQP{LĈӕi vӟi mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài cӫDFiSFѭӡQJÿӝ cӫDGzQJÿLӋn nҥp là mӝt hàm cӫa hҵng sӕ ÿLӋn môi cӫa lӟSFiFKÿLӋQNtFKWKѭӟc cӫDFiSYjÿLӋn áp hoҥWÿӝng Ĉӕi vӟi cáp ÿLӋn cao áp, tәn thҩt này có thӇ ҧQKKѭӣQJÿiQJNӇ ÿӃn dòng tҧi ÿӏnh mӭc cӫa cáp Tәn thҩWÿLӋQP{Lÿѭӧc tính theo biӇu thӭc sau:
ܹௗ ൌ ʹߨ݂Ǥ ܥǤ ܷǤ ߜ (2.27) WURQJÿy
ܥ )P ÿLӋn dung trên mӝWÿѫQYӏ chiӅu dài
ߝ là hҵng sӕ ÿLӋn môiÿѭӧc cho trong bҧng 2.3
ܦ PP