牵引变电所设计2016年.pptVIP

供变电工程课程设计;概述;概述;概述;§1.电器与载流导体的发热和负载能力;发热的结果可能引起： 发热导致金属材料的机械强度下降； 发热导致电器设备的绝缘热老化； 发热导致电能损耗增加； 大电流甚至会烧毁电器（如导体之间的连接处）。 为了防止出现以上情况，在电器与载流导体的选 择时，要根据负荷电流选择电器的额定电流，根据 经济电流密度计算并选择导线截面。;2、电器和载流导体在正常工作容许发热下的过 载能力 发热导致的温度升高，分两种情况：一种是长期 发热，另一种是短期发热。 导体的散热形式有：传导、辐射和对流。 无论是何种发热情况，其热平衡方程式都是： 发热量=散热量+导致温度升高所需要的热量 ;电气设备的长期发热允许温度主要由绝缘材料的允许温度和接触部分的允许温度确定。 短时发热允许温度主要取决于导体的机械强度和绝缘材料的性能。 容许温度（允许温度）： 指使电气设备能保持正常的连续工作所允许的最高发热温度。 限制条件：(容许电流) (长期工作电流);§2.短路电流通过导体时的发热和电动力计算;这一变化过程可以用热平衡方程描述： ;求解微分方程，得到稳定温升： 最后得到： ;工程中常采用查表的方式求母线和导体的容许电流(载流量)，它是按环境温度为25℃时由IXU计算式得到的(附录二附表1～3)，当实际环境温度变化时，需按采用的环境温度乘以校正系数Kt;2.导体短时发热 上面在进行导线温升计算时，并没有考虑一旦出现短路的情况，在导线中流过短路电流时，由于短路发生到消失过程很短暂，因此，可以认为，短路电流产生的热量几乎无法散发到大气中，也就是说，短路电流产生的热量全部为导线吸收。 为了保证系统中的导体设备能满足恶劣工况的要求，必须进行短路电流通过时热稳定校验。 目的：找出短路时的发热温度，以便与导体规定的短时发热容许温度比较。;导体短路时，热平衡方程为：;整理后： 要求短路最高发热温度，对上式两边积分： 与短路存在过程中产生的热量成比例，因而称为短路电流的热效应;右边的积分结果为： 则原积分式变为： ;变量A的数值与导体材料和导体实际温度有关。 实际应用中，往往将A与导体温度的关系按各种材料的平均参数值代入上式，计算后制成相应曲线 。 将短路全电流id分解为周期分量电流izt与非周期分量电流ift 两部分，则代入后并化简得到： QZ、Qfi分别为短路周期分量电流、非周期分量电流的发热效应。;3.短路电流周期分量和非周期分量热效应的计算;4.短路电流作用下母线电动力计算;;三相导体短路时的电动力 B相受的力最大，应以中间B相电动力值为标准 同一地点发生短路时，以三相短路时最大电动力为大，因此应以三相短路来计算最大电动力。 ;选择电气设备时短路计算点的确定 在进行变电所电器设备选择时，需要对电器设备 进行热稳定和动稳定校验，进行上述校验的数据来源 于短路电流计算的结果，因此在进行上述校验前，要 进行短路计算，就必须首先确定假想短路点。 把可能出现的最大短路电流计算出来，因此计算 短路电流的条件是最大运行方式下的最大短路电流。 我们知道：在最大运行方式（可能投运的发电机 投入运行、可能出现的变压器并联运行方式、可能出 现的输电线路并联运行方式和可能出现的母线运行方 式）的条件下，可能出现最大短路电流的短路故障;方式有三相短路和两相短路。如果变电所与电源之 间的电气距离较远，就取三相短路电流。 在进行短路电流计算时，根据不同的用途分别计 算出不同时间的短路电流。 通常在末端变电所的短路计算时，给出的条件是 变电所入口处的短路容量，实际上，这个短路容量 对应着一个短路电抗。 在选择短路点时，要考虑到设备可能受到的最大 短路电流的影响。 短路电流计算时，需要考虑系统是作为无穷大容 量电源出现还是有限容量电源出现。关于短路电流 计算的方法，可参照[电力系统分析] 有关章节内容。 ;;§2.电气设备选择; 通常根据短路参数校验的项目，对于不同的设备 有所差别，主要校验项目有：动稳定（在短路电流 引起的电动力作用下，设备不会受到损坏）和热稳 定（短路电流发热不会造成设备的损坏）。 通常，对于载流设备（如开关、母线）需要进行 热稳定校验，对于需要承受短路电流引起的电动力 的设备（如绝缘子、开关），需要进行动稳定校验， 有些设备只要进行上述两种校验之一（如绝缘子），