发电厂电气部分计算理论第2讲ppt课件

1、Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University发电厂电气部分发电厂电气部分康小宁康小宁电气工程学院电气工程学院Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算短时发热的特点： 发热时间很短，电流比正常任务电流大的多，导体产生的热量来不及散失到周围介质中去，全部

2、用来使导体温度升高，散热量可以忽略不计 短时间导体的温度快速升高，其电阻和比热容温度变化1，单位质量物体吸热量的变化量不再是常数而是温度的函数非线性关系计算目的：校验热稳定，即导体最高温升能否超越导体短时发热最高允许温度。Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算短时发热的热平衡关系： 电阻损耗产生的热量=导体的吸热量短时发热过程中导体的电阻和比热容与温度的函数关系如下wRQQ

3、 0(1)()lRSo0(1)(J/(kgC)ccXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算从而得到短时发热的温升微分方程 将导体的电阻和比热容及 代入得ikt :电流瞬时值 A w ：导体密度kg/m3 0，c0：导体零度时电阻率和比热容，：电阻率和比热容的温度系数-1：导体瞬时温度 dd2ktmctRi wmSl2kt0w0(1)d(1)dlitSlcSXian Jiaot

4、ong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算整理后得到对上式两边从0到tk时间段进展积分得到 d11d10w02kt2 ctiS20kf0kt2i000wffii220011d1ln(1)ln(1)twwcitdSccXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法

5、电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算引入新的符号Qk，整理后得到其中Qk的物理意义：短路电流热效应，它是在0到 tk 时间内，电阻为1的导体中所放出的热量(单位为 As)。 ifk21AAQS tiQtdk02ktk Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算一、短时发热最高温度的计算可以看出： Af和Ai具有一样的函数关系，有关部门给出了常用资料的 = f (

6、A)曲线，如图3-7所示短路终了时的A值满足： ff200f)1ln( wcA ii200i)1ln( wcAk2if1QSAA Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算二、根据 = f (A)曲线计算发热最高温度的方法根据短路开场时辰导体任务温度i，由该曲线 查出对应的值Ai ；如知短路电流热效应Qk ，可按上式计算出Af ；再根据Af由该曲线查出短路终了温度f ，就得到短时发热最高温度假设f 0.

7、1s发电机出口及母线发电机出口及母线0.150.2发电机升高电压母线及出线发电机升高电压母线及出线发电机电压电抗器后发电机电压电抗器后0.080.1变电站各级电压母线及出线变电站各级电压母线及出线0.05表表3-3 非周期分量等效时间非周期分量等效时间T当tk 1s时，导体的发热主要由周期分量热效应来决议，非周期分量热效应可略去不计。Xian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算五、导体的短时发热计算实例【

8、例2-2】某变电所汇流母线，采用矩形铝导体，截面为63 mm8mm，集肤系数为1.03 ，导体的正常任务温度为50，短路切除时间为2.6s，短路电流【解】 1计算短路电流热效应 kA8 .15 IkA9 .133 . 1 I，2.612.5kAIs(kA)56.506s)(kA)5 .129 .13108 .15(126 . 2)10(12d22222222/2k02ptpkkk tttIIIttIQs(kA)482.12s(kA)8 .1505. 02222np TIQs(kA)042.519s)(kA)482.1256.506(22nppk QQQXian Jiaotong Univers

9、ityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算五、导体的短时发热计算实例【例2-2】某变电所汇流母线，采用矩形铝导体，截面为63 mm8mm，集肤系数为1.03 ，导体的正常任务温度为50，短路切除时间为2.6s，短路电流【解】 2计算短时发热最高温度 由 导 体 的 正 常 任 务 温 度 为 5 0 ， 查 图 3 - 7 曲 线 可 得Ai=0.41016J/m4 从而得到kA8 .15 IkA9 .133 . 1 I，2.612.5kAI)mJ/()008. 0063. 0(03. 110042.519104 . 0142616sk2if KQSAA单位变为单位变为A2sXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong UniversityXian Jiaotong University第二章第二章 电气设计常用根本实际和方法电气设计常用根本实际和方法第四节 导体的短时发热计算五、导体的短时发热计算实例【例2-2】某变电所汇流母线，