1. Chương VIII: Tuổi thọ cách điện 1) Giới thiệu 2) Ảnh hưởng của điện trường 3) Ảnh hưởng của nhiệt độ TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  2. 1. Giới thiệu  Trong quá trình vận hành, phẩm chất của vật liệu cách điện suy thoái theo thời gian: độ bền điện và cơ giảm, tổn hao điện môi và điện dẫn tăng  Thoái hóa cách điện một cách từ từ  lão hóa  Sự lão hóa chỉ xảy ra rõ rệt đối với vật liệu cách điện hữu cơ  Sự lão hóa làm giảm thời gian làm việc của cách điện bởi vì độ bền điện giảm  có thể xảy ra phóng điện đánh thủng ở điện áp vận hành của thiết bị  “Tuổi thọ” mong muốn của cách điện cao áp là 30 năm  Các quá trình gây lão hóa cách điện: o Quá trình làm thay đổi thành phần hoặc cấu trúc của bản thân vật liệu (do ứng suất điện trường, phóng điện cục bộ, do nhiệt, do ứng suất cơ…) o Quá trình thấm ẩm của vật liệu TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  3. 2. Ảnh hưởng của điện trường  Ứng suất điện trường bên trong vật liệu càng cao thì tuổi thọ cách điện càng giảm t L  A. E  n (1) tL: tuổi thọ cách điện tính bằng thời gian phóng điện A: hệ số phụ thuộc vào tính chất lý hóa và tình trạng của vật liệu cách điện (có tạp chất hay khiếm khuyết không…) n: số mũ phụ thuộc vào vật liệu (có giá trị 8-14 đối với PE)  ln t L  ln A. E  n   ln A  ln E  n  ln A  n ln E Quan hệ tuyến tính giữa lntL và lnE TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  4.  Đồ thị tL = f(E)  Khi thiết kế cần xác định ứng suất điện trường trong vật liệu để thỏa mãn điều kiện tuổi thọ là 30 năm: o Do không có đủ thời gian để thực hiện thí nghiệm kéo dài 30 năm nên thí nghiệm để xác định đồ thị tL = f(E) được thực hiện ở điện trường rất cao để tăng tốc độ lão hóa và rút ngắn thời gian phóng điện (phút, giờ hoặc ngày) o Ngoại suy để xác định điện trường ứng với thời gian bằng 30 năm TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  5. 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ  Nhiệt độ tăng sẽ giảm tuổi thọ cách điện  Quá trình lão hóa biểu diễn bằng phương trình: AB  A  B Polymer CO2 (có thể) Hệ số lão hóa Trong hóa học, dC AB tốc độ lão hóa:   kC AB dt Nồng độ AB tại t dC AB    kdt C AB dC AB     k  dt C AB TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  6.  ln C AB  c   kt (*)  Tại thời điểm ban c   ln C ABO đầu: t=0 Nồng độ AB tại t=0 *   ln C AB  ln C ABO   kt C AB  ln   kt (**) C ABO Hằng số vật liệu Năng lượng kích  Theo  Q  thích Arrhenius: k   exp    (***)  RT  Nhiệt độ môi Hằng số khí trường (K) lý tưởng TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  7.  Khi kết thúc tuổi thọ:t = tL C AB  C ABL (* * **)  Từ (**), (***) (****) C AB ln   kt (**) C ABO C ABL  Q  ln    exp    tL C ABO  RT   Q   Q  k   exp    (* * *)  t L  const . exp   (2)  RT   RT  t L  A. E  n (1)  Từ công thức (1) và (2), công thức tổng quát xác định tL:  Q  n t L  A1 exp  E  RT  TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  8.  Q  n t L  A1 exp  E  RT  1 Q  ln t L  ln A1   n ln E T R Quan hệ tuyến tính giữa lntL và 1/T với E là tham số T tăng tL giảm E tăng tL giảm TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.
  9. Thi công hộp nối cáp cao áp 24 kV TS. Nguyễn Văn Dũng. 26/10/2015. Tài liệu có bản quyền. Không được phép sao chép hay công bố rộng rãi dưới bất kỳ hình thức nào.