第三章1发电厂电气部分.ppt

在导体升温过程中，导体产生的热量QR ，一部分用于本身温度升高所需的热量QC ，一部分散失到周围介质中(Ql+Qf)。 设导体通过电流 I 时，在t 时刻导体运行温度为 ，则其温升 ，在时间 dt 内的热量平衡微分方程为 1、导体的温升过程 由此可写出热量平衡方程： 设t＝0时，初始温升 。当时间由0→t时，温升由 ，对上式进行积分 导体通过正常工作电流时，其温度变化范围不大，因此电阻R、比热容c及散热系数 均可视为常数。 1、导体的温升过程 故稳定温升为： 经过很长时间后 ，导体的温升亦趋于稳定值 ， 导体的发热时间常数： 1、导体的温升过程 升温过程表达式： 1、导体的温升过程 上式说明：升温的过程是按指数曲线变化，大约经过 t=(3~4) Tr时间， 便趋近稳定温升 。 图3-5 导体温升 的变化曲线 2、导体的载流量 根据稳定温升公式，可计算导体的载流量，即 则导体的载流量为： 对于屋外导体，计及日照时导体的载流量为 影响导体载流量的因素： 材料——电阻率小的材料(铝、铝合金等)； 形状——同样截面积，矩形、槽形比圆形导体表面积大； 布置——矩形导体竖放比平放散热效果好。 2、导体的载流量 减少导体电阻 采用电阻率较小的材料 减小导体的接触电阻 增大导体的截面积 增大导体的换热面积 采用周边最大的截面形式 采用有利于增大散热面积的方式布置 提高换热系数 强迫冷却 室内裸导体表面涂漆 采用最佳散热方式 提高导体载流量的措施 1）求交流电阻 例1 计算屋内配电装置中100mm ×8mm 的单条矩形铝导体的长期允许载流量。其中，导体正常运行最高允许温度 ℃，周围空气温度 ℃，温度20 ℃时铝的电阻率为ρ=0.029 Ω·mm2/m，铝的电阻温度系数?αt=0.00403 ℃-1，辐射系数ε =0.95。 2） 求对流散热量 3）求辐射散热量 4） 计算导体的载流量 解： (1) 时，1000m长导体的直流电阻： 由 及 查集肤效应系数曲线图3-1(附表1)： 则交流电阻： (2) 对流散热的热量Ql： Fl=2（A1＋A2）=2（100/1000＋8/1000）＝0.216(m2/m) 图3-1 矩形截面导体的集肤效应系数 图中f为电流频率 （3）辐射散热的热量： Ff = Fl=2（A1＋A2）=0.216(m2/m) 则对流散热： （4）导体的载流量为： 查附表1，验证载流量是否符合要求。 作业 3-3 3-4 3-7 3-9 3-14 * 计算机网络技术及应用 第三章 常用计算的基本理论和方法 学习目的： 了解发热对电气设备的影响 了解导体短路时电动力的危害 掌握常用计算的基本原理和方法 本章主要内容： ?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 ?电气设备及主接线的可靠性分析 ?技术经济分析 第一节 导体载流量和运行温度计算 一、电气设备和载流导体的发热 当电气设备和载流导体通过电流时，有部分电能以不同的损耗形式转化为热能，使电器和载流导体的温度升高，这就是电流的热效应。 1、为什么会发热 发热产生损耗有： 1）电阻损耗：导体本身存在电阻 2）介质损耗：绝缘材料在电场作用下产生的 3）涡流和磁滞损耗：铁磁物质在强大的交变磁场中 第一节 导体载流量和运行温度计算 3、发热的两种形式： 长期发热：由正常工作电流产生(正常工作状态) 短时发热：由短路电流产生 (短路工作状态) ⑴ 使绝缘材料的绝缘性能降低。 ⑵ 使金属材料的机械强度下降。 ⑶ 使导体接触部分的接触电阻增加。 2、发热有何危害？ 第一节 导体载流量和运行温度计算 4、什么叫最高允许温度？ 为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超 过一定限值，这个限值叫作最高允许温度。 导体（硬铝、硬锰、铝镁合金）正常最高允许温度： 70℃（正常）， 80℃（计及日照影响时）， 85℃（导体接