华电 发电厂电气部分PPT(第二讲).ppt

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1、发电厂电气部分主讲人：卢大姐第三章常用计算的基本理论和方法本章主要内容：（1）载流导体的载流量（2）短路时发热温度的计算方法（3）导体短路时的电动力计算导体载流量和运行温度计算一、概述（1）1、导体发热的来源（1）载流导体功率损耗（I2R）；（2）涡流和磁滞损耗；（3）介质损耗（绝缘材料，对地不是纯电容）一、概述（2）2、发热对电气设备的影响（1）绝缘性能降低：温度升高=>有机绝缘材料老化加快（2）机械强度下降：温度升高=>材料退火软化（3）接触电阻增加：温度升高=>接触部分的弹性元件因退火而压力降低，同时接触表面氧化，接触电阻增加，引起温度继续升高，产生恶性循环

2、一、概述（3）3、发热时的两种工作状态长期发热：导体在正常工作状态下由正常工作电流产生的发热。短时发热：导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。一、概述（4）4．导体的最高允许温度正常时：+70℃。计及日照+80℃，表面镀锡+85℃,表面镀银+95℃短路时：硬铝及铝锰合金+200℃，硬铜+300℃二、导体的发热和散热导体的发热和散热能量平衡方程：QR+Qt=Ql+QfQR–单位长度导体电阻损耗的热量，W/m；Qt–单位长度导体吸收太阳日照的热量，W/m；Ql–单位长度导体的对流散热量，W/m；Qf–单位长度导体向周围介质辐射散热量，W/m；1．导体电阻损耗的热量

3、QRQR=IRRac（W/m）导体的交流电阻Rac为--导体温度为20℃时的直流电阻率，--电阻温度系数，℃-1；--导体的运行温度，℃；Kf--导体的集肤效应系数；S—导体截面积，mm2。常用电工材料的电阻率和温度系数，如表3-1所示（P56），集肤效应系数如图3-1所示（P56）。2．导体吸收太阳辐射的热量Qt=EtAtD（W/m)（圆管导体）Et–太阳辐射功率密度，W/㎡，我国取Et=1000W/㎡At–导体的吸收率，对铝管取At=0.6；D—导体的直径，m。屋内忽略，屋外应考虑。3.导体对流散热量（1）3.导体对流散热量（自然对流散热1）散热系数：散热面积

4、：单条导体：F1=2（A1+A2）A1=h/1000m2/m，A2=h/1000m2/m二条导体对流散热面积：当6mm2A1b=8mm，F1=2.5A1+A210mm3A1+4A2bh3.导体对流散热量（自然对流散热2）三条导体对流散热面积：8mm3A1+4A2b=F1=10mm4(A1+A2)槽形导体对流散热面积：当100mm200mm时，为F1=2A1+2A2=2（h/1000）+2（b/1000）m2/m当b2/x约=9时，F1=2A2圆管形导体对流散热面积为:F1=πD

5、bhbbhb3.导体对流散热量(强迫对流散热1)强迫对流散热系数:α1=Nμλ/DNμ=0.13（VD/ν）0.65（3-7）式中λ—空气的导热系数，当气温为20℃时，λ=2.52×10-2W/（m·℃）；D—圆管外径，mNμ-努谢尔特准则系数，是传热学中表示对流散热强度的一个数据；V-风速，m/s；ν-空气的运动黏度系数，当空气温度为20℃时，ν=15.7×10-6m2/s。3.导体对流散热量(强迫对流散热2)如果风向与导体不垂直，二者之间有一夹角φ，则式（3-7）须乘以修正系数β。β=A+B（sinφ）n当0°<φ≦24°时，A=0.42，B=0.68，n=1

6、.08；当24°<φ≦90°时，A=0.42，B=0.58，n=0.9将（3-7）代入（3-5），即得强迫对流散热量Ql=α1=Nμλ/D（θw-θ0）[A+B（sinφ）n]πD=0.13VD/ν）0.65πλ（θw-θ0）[A+B（sinφ）n]4．导体辐射散热量Qf(1)Qf=5.7ε[(273+θw/100)4-(273+θ0/100)4]Ff(W/m)ε-导体材料的辐射系数，如表3-2所示；Ff-单位长度导体的辐射散热表面积，m2/m。单条导体对流散热面积：Ff=2（A1+A2）A1=h/1000m2/m，A2=h/1000m2/m二条导体对流散热面积：

7、Ff=2A1+4A2+2A1（1-φ）m2/mφ为辐射角系数，φ=[1+（A2/A1）2]1/2-A2/A14．导体辐射散热量Qf(2)三条导体对流散热面积：Ff=2A1+6A2+4A1（1-φ）m2/m槽形导体对流散热面积：Ff=2（h+2b）+bm2/m当100mm

8、算导体的载