发电厂电气新课件载流导体短时发热计算

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1、第三章常用计算的基本理论和方法§3.2载流导短时发热计算载流导体短时发热载流导体短时发热，是指短路开始至短路被切除为止很短一段时间内导体发热的过程。此时，导体发出的热量比正常发热要多，导体温度升得很高。短时发热计算的目的就是要确定导体的最高温度，不应超过最高允许温度。导体短时发热的特点：1．短路电流大、持续时间短，认为是一个绝热过程。2．短路时导体温度变化范围很大，它的电阻和热容比不能在视为常数，应为温度的函数。一、导体短时发热过程短时发热计算的目的在于确定导体的最高温度，不应超过最高允许温度。当满足这个条件时则认为导体在流过短路电流时具有热稳定性。一、导体短时发热过程根据短时发热

2、的特点，在时间dt内，列热平衡方程—t时刻短路全电流瞬时值—温度为时的导体电阻—温度为时的热容比—导体材料的密度—时的热容比—时的电阻率一、导体短时发热过程根据短时发热的特点，在时间dt内，列热平衡方程l为导体的长度，S为导体的截面积—电阻率的温度系数—热容比的温度系数一、导体短时发热过程上面的公式可得对上公式从短路开始到短路切除求积分—短路电流热效应(热脉冲)，与短路电流发出的热量成正比一、导体短时发热过程一、导体短时发热过程上式可写成由上式可知，A值与材料和温度有关。2345×1016A[J/(Ωm4)]1002003004000θ(℃)铝铜AwAhθhθwθ=f(A)的曲线已

3、知材料和温度查，由和查如何得到？二、短路电流热效应Qk的计算将带入，有—短路电流周期分量有效值，kA；—短路电流非周期分量起始值，kA；—非周期分量衰减时间常数，s。周期分量有效值非周期分量起始值二、短路电流热效应Qk的计算1、短路电流周期分量热效应Qp的计算由数值计算方法可知，任意曲线的定积分，可采用辛卜生法近似计算，即若n=4，则因为，则二、短路电流热效应Qk的计算1、短路电流周期分量热效应Qp的计算—短路瞬时的初始电流（有效值）—故障切除时短路电流的大小（有效值）—继电保护动作时间和断路器全开断时间之和二、短路电流热效应Qk的计算2、短路电流非周期分量热效应Qnp的计算T为非

4、周期分量的等效时间。（T查表3-3可得）如果短路电流切除时间大于一秒，导体发热主要由周期分量决定，非周期分量可略去不计。