牽引變電所設(shè)計(jì)ppt課件(已修改)
2025-01-29 18:39 本頁(yè)面
【正文】 供變電工程課程設(shè)計(jì) 概述 ? 變電所設(shè)計(jì)步驟 選擇 ，進(jìn)行配電裝置的設(shè)計(jì)，繪出平面布置圖和斷面圖 ，進(jìn)行防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 概述 ，分別對(duì)二次系統(tǒng)的控制、測(cè)量和保護(hù)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成對(duì)二次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，繪出二次系統(tǒng)展開圖 、直流電源系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 上述步驟僅僅是一個(gè)一般性流程，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可能存在某些步驟的反復(fù)。 概述 對(duì)于具體的高壓設(shè)備來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)可歸納為： 選擇、校驗(yàn) ； 如果校驗(yàn)通過(guò)，則選擇合格，否則重新 選擇，再校驗(yàn)。 對(duì)于設(shè)備的 選擇 依據(jù)通常是設(shè)備工作的 正常條件 ； 對(duì)于設(shè)備的 校驗(yàn) 依據(jù)通常是設(shè)備工作的 異常條件 。 針對(duì)設(shè)備校驗(yàn)，主要從 發(fā)熱和受力 兩個(gè)方面考慮。 167。 電器與載流導(dǎo)體正常工作下的發(fā)熱容許溫度 電氣設(shè)備的發(fā)熱： ?導(dǎo)體和電接觸部分電阻的存在 — 電阻損耗 ?由于交變磁場(chǎng)的作用，在周圍的鐵磁體內(nèi) — 渦流、磁滯損耗 ?絕緣體內(nèi)的介質(zhì)損耗 損耗 → 熱能，加熱了導(dǎo)體，電氣設(shè)備溫度升高。 發(fā)熱的結(jié)果可能引起： 發(fā)熱導(dǎo)致金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降； 發(fā)熱導(dǎo)致電器設(shè)備的絕緣熱老化； 發(fā)熱導(dǎo)致電能損耗增加； 大電流甚至?xí)龤щ娖鳎ㄈ鐚?dǎo)體之間的連接處）。 為了防止出現(xiàn)以上情況，在電器與載流導(dǎo)體的選 擇時(shí)，要根據(jù)負(fù)荷電流選擇電器的額定電流，根據(jù) 經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算并選擇導(dǎo)線截面。 電器和載流導(dǎo)體在正常工作容許發(fā)熱下的過(guò) 載能力 發(fā)熱導(dǎo)致的溫度升高，分兩種情況：一種是長(zhǎng)期 發(fā)熱，另一種是短期發(fā)熱。 導(dǎo)體的散熱形式有：傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流。 無(wú)論是何種發(fā)熱情況，其熱平衡方程式都是： 發(fā)熱量 =散熱量 +導(dǎo)致溫度升高所需要的熱量 ?電氣設(shè)備的長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度主要由絕緣材料的允許溫度和接觸部分的允許溫度確定。 ?短時(shí)發(fā)熱允許溫度主要取決于導(dǎo)體的機(jī)械強(qiáng)度和絕緣材料的性能。 ?容許溫度（允許溫度）： 指使電氣設(shè)備能保持正常的連續(xù)工作所允許的最高發(fā)熱溫度。 限制條件 ： (容許電流 ) (長(zhǎng)期工作電流 ) gXU II ?167。 導(dǎo)體中沒有通過(guò)電流時(shí)，其溫度與周圍溫度相等。 導(dǎo)體內(nèi)通過(guò)電流時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量一部分使導(dǎo)體本身溫度升高，另一部分散失到周圍介質(zhì)中去，它們之間呈動(dòng)態(tài)分配，直至導(dǎo)體發(fā)熱過(guò)渡到穩(wěn)態(tài)時(shí)，導(dǎo)體發(fā)熱溫度達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫升。 ? 這一變化過(guò)程可以用熱平衡方程描述： ? ? dtKSG C ddtQ 0??? ?????dt時(shí)間內(nèi) 的總發(fā)熱 導(dǎo)體 質(zhì)量 導(dǎo)體 比熱 導(dǎo)體 溫度 周圍環(huán)境 溫度 導(dǎo)體 散熱 系數(shù) 導(dǎo)體 散熱 面積 ? 求解微分方程，得到穩(wěn)定溫升： ? 最后得到： KSQ ????RKSI XUXU???工程中常采用 查表 的方式求母線和導(dǎo)體的容許電流 (載流量 )，它是按環(huán)境溫度為 25℃ 時(shí)由IXU計(jì)算式得到的 (附錄二附表 1～ 3)，當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度變化時(shí)，需按采用的環(huán)境溫度乘以校正系數(shù) Kt 上面在進(jìn)行導(dǎo)線溫升計(jì)算時(shí)，并沒有考慮一旦出現(xiàn)短路的情況，在導(dǎo)線中流過(guò)短路電流時(shí)，由于短路發(fā)生到消失過(guò)程很短暫，因此，可以認(rèn)為，短路電流產(chǎn)生的熱量幾乎無(wú)法散發(fā)到大氣中，也就是說(shuō)，短路電流產(chǎn)生的熱量全部為導(dǎo)線吸收。 為了保證系統(tǒng)中的導(dǎo)體設(shè)備能滿足惡劣工況的要求，必須進(jìn)行短路電流通過(guò)時(shí)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 目的：找出短路時(shí)的發(fā)熱溫度，以便與導(dǎo)體規(guī)定的短時(shí)發(fā)熱容許溫度比較。 短路電流引起的導(dǎo)體發(fā)熱，可以不考慮發(fā)熱過(guò)程中的散熱。 ? 導(dǎo)體短路時(shí)，熱平衡方程為： ??? dCGdtRI d ?????2任一時(shí)刻的 短路電流 有效值 溫度為 時(shí)的導(dǎo)體電阻 ?溫度為 時(shí)的導(dǎo)體比熱 ?? ????? ?? 10 SlR ? ???? ?? 10CC lSG ??? ??整理后： ?要求短路最高發(fā)熱溫度，對(duì)上式兩邊積分： 與短路存在過(guò)程中產(chǎn)生的熱量成比例，因而稱為 短路電流的熱效應(yīng) ???????dCdtIS d?????????1110022?? ?????? ??? ZSd dCdtIStd?????????11100022dQ右邊的積分結(jié)果為： 則原積分式變?yōu)椋? ? ?ZSC?????????????????????1ln200SZd AAQS ??21? ?? ? ????????????????????SSSZZZCACA????????????????????1ln1ln200200?變量 A的數(shù)值與導(dǎo)體材料和導(dǎo)體實(shí)際溫度有關(guān)。 實(shí)際應(yīng)用中，往往將 A與導(dǎo)體溫度的關(guān)系按各種材料的平均參數(shù)值代入上
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