7. Nội dung luận văn gồm phần mở đầu và 4 chươn g:
3.2. Nghiên cứu truyền nhiệt trong MBAkhô có lõi thép VĐH
3.2.1 Đặt vấn đề
Nghiên c u truy n nhi t c a MBA khô 50 kVA có dây quứ ề ệ ủ ấn đúc trong epoxy. Khi mang t i, có t n hao trong dây quả ổ ấn và trong lõi thép do đó các dây dẫn và cách điện h ệ thống b ị tăng nhiệt. Để xác định s phân b nhiự ố ệt độ trong dây quấn và cách điện, ta c n ầ bi t các thông s nhi t c a h ế ố ệ ủ ệthống cách điện và các điều ki n biên. ệ Ta xác định được các điểm phát nóng vượt quá giá tr ị bình thường nh mô hình s . ờ ố Dưới đây sẽ tính thông qua các bi u th c d n nhi t, lan truy n nhiể ứ ẫ ệ ề ệt trong cách điện và nhi t dung c a v t li uệ ủ ậ ệ . Độ ẫ d n nhiệt thu được b ng th c nghiằ ự ệm nh các ngu n nhi có th u chờ ồ ệt ể điề ỉnh được nhiệt độ trong ph m vi t nhiạ ừ ệt độ trong phòng t i 155ớ 0C, đó là giớ ại h n nhiệt củ ớ cách điệa l p n cấp F. Các thông s ốtruyền nhiệt trong điện môi thu được nh ờ ước lượng tham s b ng cách l p ố ằ ắ mô hình phân tích x p x d u nhiấ ỉ ữliệ ệt độ- i gian c a thí nghi m d n n t. Nhi t dung thờ ủ ệ ẫ hiệ ệ riêng được thu th p t ậ ừ các định nghĩa khả năng ảt i nhi t và mệ ật độ cách điện-h thệ ống. Để c i thi n c tính ả ệ đặ điện theo các tiêu chí MBA, ta s d ng m t mô ph ng s c a các c u ử ụ ộ ỏ ố ủ ấ trúc điện môi khác nhau đã được th c hi n bự ệ ằng chương trình máy tính. Các điều ki n biên ệ cho giai đoạn mô ph ng nhiỏ ệt cũng được xác định b ng th c nghi m t ki m tra nhiằ ự ệ ừ ể ệt độ. Cuối cùng, để có được d li u cho thi t k nhi t, m t mô ph ng s c a ữ ệ ế ế ệ ộ ỏ ố ủ gia tăng dòng điện trong dây qu nấ . Giai đoạn mô ph ng nhiỏ ệt được th c hi n các mự ệ ở ật độ dòng điện khác nhau trong dây d n có và không có ẫ màntĩnh điện để xác định trường nhiệt độ và nhiệt độ có thể đạ t tối đa. Nhiệt độ ố t i đa t đưđạ ợc chỉ ấp hơn giá trị th cho phép 15-200 C.
3.2.2 Giới thiệu nội dung
MBA khô đượ ử ục s d ng nh ng ở ữ nơi có yêu cầu cao v phòng ch ng cháy nề ố ổ: nơi đông ngươi qua lại, các công trình g n bi n, các toà nhà cao tầ ể ầng, dưới lòng đất. Nhiệ ột đ cho phép t 150°C và 180 C (l p nhi t F và H). MBA epoxy ừ ớ ệ thường hoạ ột đ ng ởchế độ đầ ải. Do đó, nhiệ độy t t do t n haổ o đồng làm nóng dây dẫn và cách điệ ớ Cách điện l n. n
b ng nh a epoxy n vằ ự trộ ới bột silica theo m t t l ộ ỷ ệ xác định, cung cấp đầy đủ tính chất nhiệt, cơ khí và điện. H ệthống cách điện c p ấ F chịu giới hạn nhi t 155°Cệ . Do đó MBA được thi t k sao cho khi làm viế ế ệc định m c nhiứ ệ ộ không được vượt đ t quá tr s cho ị ố phép. M t khác, vi c tính toán ặ ệ thực hiện trong điều ki n cệ ủa trường nhiệ ột đ ổn định. Việc tính toán trong trạng thái quá độ nhi b ng thệt ằ ực nghiệm.
Tìm hiểu tính ch t nhi t cấ ệ ủa h p chợ ất nh a epoxy, silự ic và chấ ết k t dính thông qua sáu mẫu v t liậ ệu cách điện c p F. ấ Trong đó ba m u tr n epoxy v i ph gia theo t l , bẫ ộ ớ ụ ỷ ệ ột silic 50% và khối lượng chất kết dính 0,5%. Ba m u ẫ còn lại theo tỷ ệ ộ l b t silic 50% và khối lượng ch t kấ ết dính 0,5%. Các phép đo được ti n hành 25 ° C. ế ở
Các bước:
a) Thiết lập quan h truy n nhi t trong dây qu n, truy n nhiệ ề ệ ấ ề ệt và nhiệt dung trong điện môi theo hàm c a nhiủ ệ ột đ theo t l ph gia silic 50%, k t dính 0,5%. ỷ ệ ụ ế
b) Thực nghiệm đo nhiệt độ biên theo 4 ch tế độ ải khác nhau.
c) Giải bằng mô hình s theo các ch khác nhau cố ế độ ủa nhiệt độ, xác định giá tr và ị v ịtrí nhiệt độ ớ l n nh ất.
d n nhiĐộ ẫ ệt được xác định b ng các ngu n nhiằ ồ ệt thay đổi tám mức nhiệ ột đ trong kho ng nhiả ệ ột đ môi trường và 151°C [23]. Trong mô hình này, tính d n nhiẫ ệt và khuy ch ế tán nhiệt trong cách điệ xác địn nh s ự gia tăng nhiệ ột đ trong môi trường vô h n gây ra bạ ởi một nguồn nhi t [23]. Khuy ch tán nhiệ ế ệt được xác định t các d u nhiừ ữliệ ệ ột đ theo mô hình d n nhiẫ ệt sử ụng ướ d c lượng tham số. Đólà bài toán d n nhi troẫ ệt ng môi trường vô hạn được thu th p t các d u xây d ng ậ ừ ữliệ để ự mô hình toán học thích hợp, trong đó mô tả vật lý của thí nghiệm.
u ki n biên nhi c MBA 29 v a ch n d c theo
Các điề ệ ệt độ ủa được đo ở ị trí được lự ọ ọ
b n c nh cố ạ ủa tiết diện ngang s d ng c p nhi ng u và h ng máy tính thu th p d u. ử ụ ặ ệt ẫ ệthố ậ ữliệ MBA được cấp nguồn và được theo dõi cho đến khi điều ki n tr ng thái ệ ạ ổn định đã đạt được. Cuối cùng, các điều kiện biên và độ ẫ d n nhi t c a lệ ủ ớp cách điện F được cài v i m t ớ ộ mã máy tính b ng ph n t h u hằ ầ ử ữ ạn đểtính toán trường nhiệt trạng thái ổn định mở ậ ột đ dòng điện khác nhau. B ng cách này, nhiằ ệ ộ ối đa mà t đ t MBA s ẽ đạt được trong điều ki n ệ hoạ ộng bình thườt đ ng không đượ vược t quá nhiệ ột đ ối đa cho phép. t
Mục tiêu của nghiên cứu để đưa ra các tiêu chí v n môi và nhi t cho ch t o ề điệ ệ ế ạ MBA khô b c trong epoxy. MBA có công suọ ấ ầt đ u vào 70 kVA - 22 0,4kV/ . Đểtránh phóng điện, trong dây qu n s dấ ử ụng màn tĩnh điện. Trong nghiên c u v i các mô ph ng, ứ ớ ỏ các khu v c ự quá áp s dđã ử ụng phương pháp ngoại suy, tính đến điện áp n 35 kV. đế
Trong phần tính nhi t, các tính ch t nhiệ ấ ệ ủt c a vật liệu đã được xác định là hàm c a ủ nhiệ ộ. Sau đó, các điềt đ u ki n biên nhiệ ệt cho giai đoạn mô ph ng nhiỏ ệt đư c xác đợ ịnh t ừ kiểm tra nhiệ ột đ ở ộ ố m t s ng tháitrạ . Để có được dữ u cho thiliệ ết kế nhiệt, thực hiện thông qua m t mô ph ng s c a nh ng dây qu n quá ápộ ỏ ố ủ ữ ấ . Giai đoạn mô ph ng nhiỏ ệt được thực hiệ ởn các ph t i ụ ả thay đổi s d ng Callie-2D. Cu i cùng, ử ụ ố xác định được nhiệt độcó thể đạt được tối đa khi thay đổi tả ẽ ỗi s h trợ nhi u cho m c ề ụ đích thiế ết k và v n hành an ậ toàn.