Chuong VII Xu ly du lieu dien áp danh thung

Chuong VII Xu ly du lieu dien áp danh thung tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...

CHƯƠNG VIII: XỬ LÝ DỮ LIỆU ĐIỆN ÁP ĐÁNH THỦNG Giới thiệu Hàm phân phối xác suất Ảnh hưởng diện tích bề mặt điện cực thể tích vật liệu cách điện Cách sử dụng giấy Weibull Giới thiệu Nếu tăng điện áp tác dụng hai điện cực cách từ từ → cuối dẫn đến phóng điện điện áp đánh thủng Lặp lại thí nghiệm điều kiện thu giá trị điện áp phóng điện khác so với giá trị ban đầu → kết thí nghiệm khơng tái sản xuất Độ bền điện quan sát thay đổi theo thí nghiệm → có nghĩa thay đổi cách ngẫu nhiên → phương pháp thống kê sử dụng để mô tả dự đoán gần giá trị độ bền điện điện áp phóng điện Hàm phân phối xác suất Từ thí nghiệm thu tập hợp số liệu điện áp phóng điện, theo kinh nghiệm, xác định hàm phân phối tích lũy giá trị điện áp phóng điện Hàm phân phối mơ tả xác suất tích lũy xảy phóng điện giá trị điện áp ngẫu nhiên nhỏ U Xác suất xảy phóng điện xác định sau: no P(U ) = lim n → ∞ n Với: n tổng số lần thử nghiệm no số lần xảy phóng điện giá trị điện áp nhỏ hay U Thực tế, khơng thể xác định xác giá trị P(U) số lần thử nghiệm hạn chế → ước lượng P(U) từ số lần thí nghiệm cụ thể Từ lý thuyết thống kê, ước lượng phù hợp biểu diễn đồ thị P = f(U) sử dụng công thức: no P(U ) = n +1 Chính xác sử dụng cơng thức: no − 0,3 P(U ) = n + 0,4 Hàm mật độ xác suất biểu diễn tốc độ thay đổi xác suất theo thay đổi giá trị điện áp dP(U ) f (U ) = dU Xác xuất để phóng điện xảy thử nghiệm giá trị điện áp U + dU dP(U ) = f (U )dU Để đặc trưng cho tập liệu điện áp phóng điện, giá trị điện áp phóng điện trung bình độ lệch chuẩn sử dụng n U = ∑U i n i =1 với Ui: điện áp phóng điện quan sát Độ lệch chuẩn σ thường dùng để mức độ phân tán điện áp phóng điện xung quanh giá trị trung bình n σ= Ui −U ∑ n − i =1 ( Thông thường U = U 50% ) Giá trị điện áp gây xác suất phóng điện 0,5 Khi thiết kế thiết bị điện cao áp, yêu cầu cần phải biết giá trị điện áp tác dụng cao mà khơng gây phóng điện → thực tế, cần phải biết giá trị điện áp gây xác suất phóng điện nhỏ (1-5% tùy thuộc vào người thiết kế tiêu chuẩn thiết kế) Xác định điện áp có xác suất phóng điện nhỏ phương pháp thí nghiệm có chi phí cao tốn thời gian → sử dụng mơ hình tốn học để biểu diễn hàm phân phối xác suất số liệu thí nghiệm giá trị xác suất phóng điện lớn kết hợp với phương pháp ngoại suy Theo kinh nghiệm, xung quanh giá trị xác suất phóng điện 50%, hàm phân phối chuẩn (Gauss) phân phối Weibull khớp hoàn toàn số liệu thí nghiệm − 2 U      U − U     P(U ) =  ∫ exp −  dU   2 σ   σ 2π  −∞        b   U −U     P(U ) = − exp −    U 63 − U   Gauss Weibull tham số Với: Umin: điện áp thấp gây phóng điện b: hệ số hình dạng U63: giá trị điện áp gây xác suất phóng điện 63,2% Thực tế khó xác định Umin, nên xem Umin = → phân phối Weibull tham số   U b    P(U ) = − exp −    U 63   Nhược điểm phân phối Weibull tồn vài cách kết hợp tham số khớp với số liệu thí nghiệm Tại vùng xác xuất cực nhỏ cực lớn, phân phối chuẩn không khớp liệu, phân phối Weibull khớp hồn tồn liệu thí nghiệm ⇒ sử dụng phân phối Weibull Phân phối chuẩn Phân phối Weibull Ảnh hưởng diện tích bề mặt điện cực thể tích khối cách điện Hệ thống cách điện bao gồm 100 phần tử cách điện nối song song 100 Mỗi phần tử có xác suất phóng điện P1(U) (xác định từ thí nghiệm) Xác suất phóng điện hệ thống 100 phần tử PN(U) PN (U ) = ? P1 (U ) Ví dụ: cần xác định xác suất phóng điện 100 m cáp thí nghiệm với m cáp Xác suất để khơng bị phóng điện − PN (U ) = (1 − P1 (U )).(1 − P1 (U )) (1 − P1 (U )) = [1 − P1 (U )] N Mà:   U b    P(U ) = − exp −    U 63   Xác suất bị phóng điện    U   ⇒ PN (U ) = − exp −     U 63   b N b    U       = − exp − N      U 63   b b         U U   = − exp −  −1/ b   = − exp −  N 1/ b U 63       N U 63      U b  Đồ thị dịch phía U < U     = − exp −  N 63 63 trái  U   N 63   Ảnh hưởng thể tích  PN (U ) = − exp  −   U  − / b U 63  N    b    Với: N = V/Vo V: tổng thể tích khối cách điện; Vo: thể tích đơn vị để xác định xác suất phóng điện từ thí nghiệm Ảnh hưởng diện tích bề mặt điện cực  PN (U ) = − exp  −   U  − / b U 63  N    b    Với: N = A/Ao A: tổng diện tích bề mặt điện cực; Ao: diện tích đơn vị để xác định xác suất phóng điện từ thí nghiệm Cách sử dụng giấy Weibull Hàm phân phối xác suất tham số   U b    P(U ) = − exp −    U 63   b  U   ⇒ − ln(1 − P(U )) =   U 63  ⇔ ln{− ln[1 − P(U )]} = b ln(U ) − b ln (U 63 ) = y ax y = ax+c c Đồ thị Weibull có dạng đường thẳng Đồ thị Weibull Độ dốc đồ thị Weibull hệ số hình dạng b Hệ số b lớn độ phân tán liệu nhỏ y2 − y1 b= x2 − x1 Với: y = b ln U − b ln U 63 x = ln U Giấy Weibull - Trục y: tỉ lệ log kép - Trục x: tỉ lệ log đơn - Đường thị hệ số hình dạng - Đường ngang thị xác suất có giá trị 63,2% b=β Kẻ đường song song → xác định hệ số b Hệ số b xác định cơng thức 1, 10, 20, 30, ….100, 200….1000, 2000 ... đổi giá trị điện áp dP(U ) f (U ) = dU Xác xu t để phóng điện xảy thử nghiệm giá trị điện áp U + dU dP(U ) = f (U )dU Để đặc trưng cho tập liệu điện áp phóng điện, giá trị điện áp phóng điện trung... điện áp phóng điện quan sát Độ lệch chuẩn σ thường dùng để mức độ phân tán điện áp phóng điện xung quanh giá trị trung bình n σ= Ui −U ∑ n − i =1 ( Thông thường U = U 50% ) Giá trị điện áp gây... hợp số liệu điện áp phóng điện, theo kinh nghiệm, xác định hàm phân phối tích lũy giá trị điện áp phóng điện Hàm phân phối mơ tả xác suất tích lũy xảy phóng điện giá trị điện áp ngẫu nhiên nhỏ