几种电气设备的发热量计算

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1、几种电气设备的发热量计算　1.发电机组发热量　　发电机组的散热量主要来自于两个方面，一是发电机组的盖板传热和机壳围护结构传热，另一是发电机组的冷却循环风的漏风所带来的热量。　　大、中型发电机组的冷却方式通常采用封闭式空气自循环冷却方式，发电机绕组的损耗传给冷却空气，空气的热量再通过机组水冷却器由冷却水带走。根据实测的数据，定子排出的空气温度一般不超过65℃，而进入转子的空气温度一般不低于5℃。　　发电机机壳的散热量可以按下式计算：　　w　　其中：——发电机机壳的传热系数w/㎡·℃　　　　　　——发电机机壳的面积㎡　　　　　　——发电机冷

2、却循环风的平均温度℃　　　　　　——室内空气温度℃　　发电机的漏风散热量可以按下式计算：　　w　　其中：——漏风系数，钢盖板取0.3%　　　　　　——发电机的冷却循环风量m3/h　　　　　　——空气比热w/kg·℃　　　　　　——空气容重取1.2kg/m3　　　　　　——发电机漏风温度℃　　　　　　——室内空气温度℃　　根据发电机组内部的冷却风温和发电机的表面积，我们不难计算机组壳体的传热量。但漏风热量的计算上却有较大的差异，随着机械制造技术的不断提高，特别是空气冷却器的效率的提高，发电机组的冷却循环风量各个厂商有较大区别。例如按机电设

3、计手册计算，30万KW机组的冷却循环风量约为200m３/h，但多数国际厂商提供的冷却风量约为120m３/h，这就给计算结果产生较大的出入。一般情况下，冷却风温越低，发电机的线圈温度也越低，发电机的效率就越高，但是冷却风温受冷却器的布置尺寸影响，冷却器大，机组的制造难度相对增大，经济性下降，冷却风温不可能无限降低，机组制造厂设计时考虑一个经济区域，达到机组的最大性价比。因此，在实际的设计计算中，应由发电机厂商提供冷却循环风量参数对漏风热量加以核算。2.变压器发热量　　变压器散热散热主要指变压器内部的能量损耗，由铜损（电阻损耗）和铁损（铁磁

4、损耗）两部分组成，其中铜损是随负荷大小而变化，而铁损与负荷的大小无关，可以看成一定值。通常将额定负荷时的铜损定为短路损耗，额定电压下的铁损定为空载损耗。　　　　风冷变压器的散热量，简单地可以按下式计算：　　Kw　　其中：——变压器的空载损耗Kw　　　　——变压器的短路损耗Kw3.母线、电缆发热量　　在电站中，发电机和变压器之间的连接多用自冷却式封闭母线。母线的发热量包括母线的功率损耗发热和外壳感应散热两部分。　　由于主线的两端分别分别连接发电机和变压器设备，实际上母线与外壳之间的空气是封闭的，外壳起到一个保护和屏蔽电磁波的作用，以减少母

5、线电磁场对周围电气设备和环境的影响，并没有减小母线的散热。母线的功率损耗散热传给母线和外壳间的空气，然后通过外壳壳体传入环境。而外壳感应散热则直接传入环境。　　母线功率损耗引起的散热量可以按下式计算：　　Kw　　母线外壳感应散热量可以按下式计算：　　Kw　　其中：——母线的相电流(A)　　　　　　——母线在工作温度时的直流电阻（Ω/m）　　　　　　——母线外壳在工作温度时的直流电阻（Ω/m）　　　　　　——母线集肤效应系数　　　　　　——母线外壳集肤效应系数　　　　　　——母线的长度(m)以下是某电站的母线参数：表1母线参数序号基本参数

6、主母线分支母线启动母线1额定电压(KV)1818182工作电压(KV)19.819.819.83额定电流(A)1300025030004导体正常温度℃8750745外壳正常温度℃6747546导体截面积(mm2)21375335833587外壳截面积(mm2)15944836983698导体电阻μΩ/m1.3579外壳电阻μΩ/m1.879　　按上面两式计算，主母线单相的散热量约为550W/m，和母线制造商提供的母相散热损耗600W/m基本相近。　　母线的发热损耗和母线的材质、制造技术、焊接工艺水平关系较大。材质越好，母线接头的焊接工艺

7、水平越高，其直流电阻就越小，发热损耗也就越小。　　在电站厂房内敷设了各种电压等级的动力、照明、控制电缆，在运行中会散发出一定的热量，如果电缆温度过高，将导致电缆表面绝缘老化，电缆的载流量下降。　　在各种电缆中，低压动力电缆发热量较大，电气设计手册上，对电缆损耗大于150W/m的有通风要求。一般的3000V以下的铜芯电缆的散热损失较小。电缆截面3×50mm的发热量约为25W/m，3×150mm的发热量约为40W/m，电压等级越高，散热量越小。　　因此，除在主厂房中设有大量的电缆桥架（如母线层、母线洞、水轮机层等）和专门的电缆层、电缆廊道应

8、核算电缆的发热量，其他部位的电缆发热可以忽略不计。4.电抗器发热量　　电抗器用于较大容量的配电装置中，起到限制短路电流的作用，也可以用于整流装置中作滤波电抗器。　　电抗器的散热量可以按下式计算：　　Kw