第6章电气设备的选择课件.ppt

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1、5-4导体短路时的电动力计算一、两平行导体间的电动力计算▉两根平行圆导体间的电动力▉两根平行矩形截面导体间的电动力二、三相短路时的电动力计算▉三相短路时的电动力▉两相短路时的电动力电气设备流过短路电流时的巨大危害：当电气设备通过短路电流时，短路电流所产生的巨大电动力对电气设备具有很大的危害性。如：（1）载流部分可能因为电动力而振动，或者因电动力所产生的应力大于其材料允许应力而变形，甚至使绝缘部件（如绝缘子）或载流部件损坏。（2）电气设备的电磁绕组受到巨大的电动力作用，可能使绕组变形或损坏。（3）巨大的电动力可能使开关电器的触头瞬间解除接触压力，甚至发生斥开现象，导致设备故障。一、

2、两平行导体间电动力的计算1.两平行圆导体间的电动力当两个平行导体通过电流时，由于磁场相互作用而产生电动力，电动力的方向与所通过的电流的方向有关。如图6-7所示，当电流的方向相反时，导体间产生斥力；而当电流方向相同时，则产生吸力。计算两导体间的电动力可以根据比奥—沙瓦定律。计算导体2所受的电动力时，可以认为导体2处在导体1所产生的磁场里，其磁感应强度用B1表示，B1的方向与导体2垂直，其大小为：式中—导体1中的电流所产生的磁场在导体2处的磁场强度—空气的磁导率则导体2全长上所受的电动力为：2、两平行矩形截面导体电动力的计算如图为两条平行矩形截面导体，其宽度为h,厚度为b,长度为l,

3、两导体中心的距离为a，通过的电流为i1和i2，当b与a相比不能忽略或两导体之间布置比较近时，不能认为导体中的电流集中在几何轴线流过，因此，应用前述公式求这种导体间的电动力将引起较大的误差。实际应用中，在上述公式里引入一个截面形状系数，以计及截面对导体间电动力的影响，即得出求两平行矩形截面导体间电动力的计算公式：式中—截面形状系数截面形状系数的计算比较复杂，对于常用的矩形母线截面形状系数，已经绘制成曲线，设计的时候可查得。3、三相母线短路时的电动力三相短路时，每相导体所承受的电动力等于该相导体与其它两相之间电动力的矢量和。三相导体布置在同一平面时，各相导体所通过的电流不同，故边缘相

4、与中间相所承受的电动力也不同。图6-8为对称三相短路时的电动力示意图。最大冲击力发生在短路后0.1s，而且以中间相受力最大。用三相冲击短路电流ich(kA)表示的中间相的最大电动力为根据电力系统短路故障分析的知识：，故两相短路时的冲击电流为。发生两相短路时，最大电动力为两相短路时最大电动力小于同一地点三相短路时的最大电动力，要用三相短路时的最大电动力校验电气设备的动稳定。例题2已知发电机引出线截面S=2（100×8）mm2,其中h=100mm,b=8mm,2表示一根母线有两条。三相母线水平布置平放。母线相间距离a=0.7m,母线绝缘子跨距L=1.2m。三相短路冲击电流为46Ka。

5、求三相短路时的最大电动力Fzd和三相短路时一相母线中两条母线间的电动力Fi。▉载流导体的发热和电动力—思考题（1）1.研究导体和电器的发热的意义是什么？长期发热和短时发热各有何特点？2.为什么要规定导体和电器的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温度是否相同，为什么？3.导体长期允许电流是根据什么确定的？提高导体长期允许电流应采取哪些措施？4.为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？5.怎样计算短路电流周期分量和非周期分量的热效应？6.电动力对导体和电器运行有何影响？7.三相平行导体中最大电动力发生在哪一相上，在短路后什么时间出现？第六章电气设备的选择电气设备选择是发

6、电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验；（3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。（要求：掌握配电设备选择的一般条件,并会选择各种配电设备。)§6-1电气设备选择的一般条件一、按正常运行条件选择电气设备电气设备选择原则：按正常条件选择，按短路情况校验——电气设备额定电压——电网的额定电压海拔在1000～4000米

7、每增高100米，工作电压降低1%；海拔超过1000米的地区，一般应选用高原型产品或外绝缘提高一级的产品。为了确保电气设备在正常运行和短路情况下均能可靠、安全地工作，必须按正常运行条件选择，按短路条件校验其热稳定和动稳定。1．按额定电压选择电气设备的额定电压Ue必须等于或大于设备安装处的电网额定电压Uw。即运行中的电网电压总是有波动的，而且其上各点电压也不相同，电源侧电网的最高电压，按规定可以比电网的额定电压高5％。为了保证电网最高电压处的电气设备安全可靠远行，设备还规定了最大工作