发电厂电气第三讲.pptVIP

第二节 载流导体短路时发热计算 载流导体短路时（或称为短时）发热，是指从短路开始至短路切除为止很短一段时间内导体发热的过程。 2实用计算方法 任意曲线y=f(x)的定积分, 可采用辛卜生法近似计算 式中a、b 为积分区间的上、下限， n为把整个区间分成长度相等的小区间数(偶数)， 为函数值（I=1,2,…,n） 实用计算法的计算公式 非周期分量： T－非周期分量等效时间， 1s，发热由周期分量来决定，不计非周期分量影响。 二、三相导体短路的电动力 三相短路电流：（不计短路电流周期分量的衰减） 二、三相导体短路的电动力 假设三相导体布置在同一平面内， 二、三相导体短路的电动力 作用在中间相的电动力 二、三相导体短路的电动力 作用在外边相的电动力 二、三相导体短路的电动力 出现最大值的条件： 1) 临界初相角满足一定的条件； 2) 短路后半个周期，即t = 0.01s。 则 二、三相导体短路的电动力 比较两相短路和三相短路时的电动力 二、三相导体短路的电动力 共振 二、三相导体短路的电动力 一阶固有频率的计算 二、三相导体短路的电动力 动态应力的影响 二、三相导体短路的电动力 动态应力的影响 二、三相导体短路的电动力 二、三相导体短路的电动力 2. 电动力的最大值 故计算最大电动力时应取B相的值。 为三相冲击电流 式中， 可见 2. 电动力的最大值 由于 故 所以 可见 故 若fp = fg （设频率为fp） 持续力作用 一次力作用 3. 导体振动时的动态应力 质量 弹性 弹性系统 固有振动（振动频率为fg） 强迫振动 共振 由前述可知，三相短路电动力含中有工频和 2 倍工频两个分量。如果导体的固有频率接近这两个频率之一时，就会出现共振现象，甚至使导体及其构架损坏。所以在设计时，应避免发生共振。 3. 导体振动时的动态应力 式中Nf——频率系数； L ——跨距； E ——导体材料的弹性模量； J ——导体截面惯性矩； m——导体单位长度的质量。 3. 导体振动时的动态应力 对动态应力的考虑，一般采用修正静态计算法，即 可见，固有频率在中间范围内变化时，β1，动态应力较大；当固有频率较低时，β1；当固有频率较高时，β≈1。 动态应力系数 β 3. 导体振动时的动态应力 单条导体及一组中的各条导体35~135Hz； 多条导体及引下线的单条导体35~155Hz； 槽形和管形导体30~160Hz。 为了避免导体产生危险的共振，对于重要的导体，应使其固有频率在下述范围以外： 如果固有频率在上述范围以外，可取β=1。 * 卢锦玲 发电厂电气部分 (第三讲） 第三章 常用计算的基本理论与方法 导体载流量和运行温度计算 载流导体短路时发热计算 载流导体短路时电动力计算 θ θw 0 t tw θh tk θ0 一、短路时发热过程 1、短路电流大，时间短（0.1~8秒） 2、热量来不及扩散，可视为绝热过程，QR=Qw 3、温度变化大，电阻R和比热c不等于常数 随温度的变化而变化，即应视为温度的函数。 短路时导体发热的特点 导体的发热和散热平衡方程式 QR+Qt=Ql+Qf+Qc QR －导体电阻损耗的热量 Qt －导体吸收的外界热量 Ql －导体的对流散热量 Qf －导体的辐射散热量 Qc－导体的升温热量 导体电阻损耗的热量QR 导体发热的热量Qc 导体短时发热的微分方程式 整理得： 两边求积分： 积分结果： 与短路电流产生的热量成正比，称为短路电流的热效应(或热脉冲)、简称热效应。 (1)由已知的导体开始温度 θw(通常取为正常运行最高允许温度)，在相应曲线上查得Aw ； (2)利用查得的Aw与计算所得的Qk求出Ah ； (3)再由Ah在相应曲线上查θh值 利用曲线的计算方法 二、短路电流热效应的计算 热效应： 此方程比较复杂，一般不易用解析方法来进行计算，因此目前工程上采用实用的简化近似计算方法。 等值时间法 实用计算法 1.等值时间法 等效发热 根据短路电流Ikt随时间的变化关系，作出Ikt 2＝f（t）曲线，若短路故障在tk时切除，则面积OMBC就等于Qk。采取适当的比例，该面积即代表导体在短路过程中所产生的热量。 1.等值时间法 设通过导体的电流始终为稳态短路电流。且持续时间为teq时，导体内产生的热量与Qk相等，则称teq为短路电流等值发热时间。 1.等值时间法 由于Ikt为短路全电流，它由短路电流周期分量Ip