发电厂3章常用计算.pptVIP

(3)求辐射散热量Qf (m2/m) 因导体表面涂漆，取辐射系数ε=0.95，由式(3-9)得辐射散热量为 (W/m) (4)导体的载流量 (A) [例3-1] 屋内配电装置中装有100mm×8mm的矩形导体。导体正常运行温度为θw=70℃，周围空气温度为θ0=25℃，试计算该导体的载流量。 单位长导体的辐射散热面积 目的：确定导体的最高温度（不应超过规定的导体短时发热温度。当满足这个条件，认为导体在短路时具有热稳定性） -----指短路开始到短路切除为止很短一段时间内导体的发热过程。 第二节 载流导体短路时发热计算 一、导体短路时发热过程 短路时均匀导体的发热过程 特点： 是绝热的过程。由于发热时间短，可认为电阻损耗产生的热量来不及散失，全部用于使导体温度升高。 QR = Qc 导体温度变化很大，电阻和比热容随温度而变化。 短时最高发热温度θh为短路电流切除时刻tk 对应的导体温度 根据热平衡方程: 定义： 短路电流热效应 导体短时发热最高温度的计算 假设： 已知短路电流热效应Qk 则： 1）由导体初始温度θw查出Aw； 2）求出Ah； 3）由Ah查出最高温度θh 0 铝 铜 二、短路电流热效应Qk的计算 周期分量 热效应 非周期分量 热效应 短路全电流 瞬时值 t 时刻短路电流 周期分量有效值 非周期分量 衰减时间常数 短路电流非周期分量 起始值， 短路电流周期分量的热效应 Qp 非周期分量等效时间T见表3-3 短路电流非周期分量的热效应 Qnp 当短路电流切除时间tk超过1秒时，可忽略非周期分量的影响 注意 短路点 T(s) tk≤0.1s tk0.1s 发电机出口及母线 0.15 0.20 发电机升高电压母线及出线、 发电机电压电抗器后 0.08 0.10 变电站各级电压母线及出线 0.05 0.05 非周期分量的等效时间T 短路时间 保护动作时间 断路器的全开断时间 燃弧时间 断路器固有分闸时间 [例3-2] 铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压UN＝10.5kV，正常负荷电流Iw＝1500A。正常负荷时，导体的温度θw＝46oC，继电保护动作时间tpr＝1s，断路器全开断时间tbr＝0.2s，短路电流I＝28kA，I0.6s＝22kA，I1.2s＝20kA。计算短路电流的热效应和导体的最高温度。 [例3-2] 铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压UN＝10.5kV，正常负荷电流Iw＝1500A。正常负荷时，导体的温度θw＝46oC，继电保护动作时间tpr＝1s，断路器全开断时间tbr＝0.2s，短路电流I＝28kA，I0.6s＝22kA，I1.2s＝20kA。计算短路电流的热效应和导体的最高温度。 解 （1）计算短路电流的热效应 因为tk＝1.2s1s，非周期分量Qnp略去不计 [例3-2] 铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压UN＝10.5kV，正常负荷电流Iw＝1500A。正常负荷时，导体的温度θw＝46oC，继电保护动作时间tpr＝1s，断路器全开断时间tbr＝0.2s，短路电流I＝28kA，I0.6s＝22kA，I1.2s＝20kA。计算短路电流的热效应和导体的最高温度。 解 （2）计算导体的最高温度 再由θ＝f（A）曲线查得对应Ah的温度 则 因为θw＝46oC ，由θ＝f（A）曲线查得 θh＝60oC 200oC 满足热稳定要求 短路时，导体温度高，还受到电动力作用，当导体和电气设备机械强度不够时，将会变形或损坏。 必须研究短路电流产生电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定，必要时采取限制短路电流的措施。 载流导体位于磁场中，要受到磁场力的作用，这种力称为 电动力。 第三节 载流导体短路时电动力计算 一、计算电动力的方法 1、毕奥－沙瓦定律法 由左手定则确定电动力的方向。 dl dF i B α 2. 两条平行导体间的电动力计算 载流导体2在dl上所受的电动力为 设载流导体1中的电流i1在导体2处所产生的磁感应强度为 所以有 i1和i2反向时，两条导体间产生排斥力；同向时产生吸引力。 K-形状系数 圆形导体： K =1 矩形导体：见图3-10 1)计算矩形导体相间电动力时不需要考虑K 2)计算矩形导体同相条间电动力时必须考虑K 注意： 考虑截面因素时两载流导体间的电动力 二、三相导体短路时的电动力 三相短路时 1. 电动力的计算 中间相电动力 边相电动力 如不计短路电流周期分量的衰减，三相短路电流为： 2. 最大电动力： FA的最大值出现在固定分量和非周期分量之和为最大的瞬间； FB的最大值出现在非周期分量为最大的瞬间。 临界初相角 说明：短路电动力的最大值出现在短