华北电力大学发电厂电气部分内部课件(考研期末考试必备)03-02-载流导体短路时发热计算.pptVIP

第三章 常用计算的基本理论和方法 §3.2 载流导体短路时发热计算 引言 短时发热的含义： 载流导体短路时发热，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。 一、导体短路时发热过程 热平衡关系： 一、导体短路时发热过程 整理得： 一、导体短路时发热过程 二、短路电流热效应Qk的计算 由于短路电流Ikt的表达式很复杂，一般难于用简单的解析式求解Qk，工程上常采用近似计算法计算。 二、短路电流热效应Qk的计算 数值积分的辛卜生法 二、短路电流热效应Qk的计算 短路电流周期分量的热效应 二、短路电流热效应Qk的计算 短路电流周期分量的热效应 [例3-2] [例3-2] 作业 * * 短时发热的特点： 短路电流大，发热量多 时间短，热量不易散发 短时发热计算的目的： 确定导体的最高温度。 导体的温度迅速升高 在dt时间内， 两边积分： 求解得： 2 3 4 5×1016 A[J/(Ωm4)] 100 200 300 400 0 θ(℃) 铝 铜 Aw Ah θh θw 令 ——短路电流的热效应 短路电流 周期分量有效值 短路电流 非周期分量起始值 非周期分量 衰减时间常数 1. 短路电流周期分量热效应Qp的计算 任意曲线 y = f (x) 的定积分，可用下式近似计算： 若n=4， 因为 y1 + y3 ≈ 2 y2 ， 则 则 1. 短路电流周期分量热效应Qp的计算 a = 0 b = tk 2. 短路电流分周期分量热效应Qnp的计算 非周期分量等效时间，可查表得。 若tk1s，则Qnp可忽略。 铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压UN=10.5 kV，正常负荷电流Iw =1500A。正常负荷时，导体的温度 θw = 46℃，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 铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压UN=10.5 kV，正常负荷电流Iw =1500A。正常负荷时，导体的温度 θw = 46℃，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 由 θw = 46℃，查图得 Aw = 0.35×1016 J/(Ω·m4) 查图得 θh = 60℃ 200℃（铝导体最高允许温度） *