發(fā)電廠電氣部分第3章常用計算的基本理論和方法(已修改)
2025-01-06 22:04 本頁面
【正文】 第三章 常用計算的基本理論和方法學習目的：學習目的： 通過本章的學習，了解發(fā)熱對電氣設備的影響、導體短路通過本章的學習，了解發(fā)熱對電氣設備的影響、導體短路時電動力的危害，掌握常用計算的基本原理和方法，包時電動力的危害，掌握常用計算的基本原理和方法，包括載流導體的發(fā)熱和電動力理論，電氣設備及主接線的括載流導體的發(fā)熱和電動力理論，電氣設備及主接線的可靠性分析和技術經(jīng)濟分析?？煽啃苑治龊图夹g經(jīng)濟分析。本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容： ?? 導體載流量和運行溫度計算導體載流量和運行溫度計算 ?? 載流導體短路時發(fā)熱計算載流導體短路時發(fā)熱計算 ?? 載流導體短路時電動力計算載流導體短路時電動力計算 ?? 電氣設備及主接線的可靠性分析電氣設備及主接線的可靠性分析 ?? 技術經(jīng)濟分析技術經(jīng)濟分析 第一節(jié) 導體載流量和運行溫度計算一、電氣設備和載流導體的發(fā)熱：一、電氣設備和載流導體的發(fā)熱：當電氣設備和載流導體通過電流時，有部分電能以當電氣設備和載流導體通過電流時，有部分電能以不同的損耗形式轉化為熱能，使電器和載流導體的不同的損耗形式轉化為熱能，使電器和載流導體的溫度升高，這就是電流的熱效應。溫度升高，這就是電流的熱效應。 ⑴⑴ 使絕緣材料的絕緣性能降低。使絕緣材料的絕緣性能降低。 ⑵⑵ 使金屬材料的機械強度下降。使金屬材料的機械強度下降。 ⑶⑶ 使導體接觸部分的接觸電阻增加。使導體接觸部分的接觸電阻增加。 為為 什什 么會么會 發(fā)熱發(fā)熱發(fā)熱有何危害？、發(fā)熱有何危害？第一節(jié) 導體載流量和運行溫度計算 什么叫最高允許溫度？、什么叫最高允許溫度？ 為了保證導體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過一定限值，這個限值叫作最高允許溫度。 導體正常最高允許溫度：導體正常最高允許溫度： 70℃℃ （正常），（正常）， 80℃℃ （計及日照影響時），（計及日照影響時）， 85℃℃ （導體接觸面搪錫時）（導體接觸面搪錫時） 95℃℃ （搪銀時）（搪銀時） 導體短時最高允許溫度導體短時最高允許溫度 ：： 200 ℃℃ （硬鋁及鋁錳合金），（硬鋁及鋁錳合金）， 300 ℃℃ （硬銅）（硬銅）發(fā)熱的兩種形式：、發(fā)熱的兩種形式： 長期發(fā)熱：由正常工作電流產(chǎn)生。 短時發(fā)熱：由短路電流產(chǎn)生。二、導體的發(fā)熱和散熱 1） 導體電阻損耗的熱量 QR (W/m) 。 2） 導體吸收太陽輻射的熱量 Qt (W/m) 。導體發(fā)熱的類型導體散熱的類型 1）導體對流散熱量 (W/m) 。 2）導體輻射熱量 (W/m) 。 3）導體導熱散熱量 (W/m) 。導體吸收太陽輻射產(chǎn)生的熱量：導體的發(fā)熱計算導體 通過 的電流導體的交流電阻導體的直徑導體的吸收率太陽輻射功率密度導體電阻損耗產(chǎn)生的熱量：導體溫度為 20℃時的直流電阻率20℃ 時的電阻溫度系數(shù) 導體的運 行溫度導體對流散發(fā)的熱量：導體輻射散發(fā)的熱量：導體的散熱計算導體運行溫度 周圍空氣溫度單位長度導體散熱面積對流散熱系數(shù)導體材料輻射系數(shù)單位輻射散熱表面積導體導熱散發(fā)的熱量 ：（忽略不計）根據(jù)能量守恒原理二、導體的發(fā)熱和散熱三、導體載流量的計算 通過分析導體長期通過工作電流時的發(fā)熱過程計算通過分析導體長期通過工作電流時的發(fā)熱過程計算導體的載流量（長期允許通過的電流）。導體的載流量（長期允許通過的電流）。導體產(chǎn)生的熱量導體溫升所需的熱量導體散失到周圍介質(zhì)的熱量 包括 對流和輻射 散熱W/m導體的溫升過程：、導體的溫升過程： 對于均勻導體，其持續(xù)發(fā)熱的熱平衡方程式是： （ 不考慮日照的影響 ）總散熱系數(shù)第一節(jié) 導體載流量和運行溫度計算在時間 dt內(nèi)，由I—— 通過導體的電流 (A)；R—— 已考慮了集膚系數(shù)的導體交流電阻；m—— 導體質(zhì)量 (kg)；c—— 導體比熱容； —— 導體總的散熱系數(shù)；F—— 導體散熱表面積 m2 ； —— 導體溫度 ℃ ； —— 周圍空氣溫度 ℃ ； 注意：導體通過正常工作電流時，其溫度變化范圍不大，因此電阻 R、比熱容 c及散熱系數(shù) 。均可視為常數(shù)！得第一節(jié) 導體載流量和運行溫度計算將上式整理得 ：對上式積分得：解得：設開始溫升為：對應于時間 t的溫升為：第一節(jié) 導體載流量和運行溫度計算經(jīng)很長時間后 ， 導體的溫升趨于 穩(wěn)定值得 令由上式可得出導體溫升曲線如下圖：導體的熱時間常數(shù)
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1