發(fā)電廠電氣部分第3章常用計算的基本理論和方法(編輯修改稿)
2025-01-16 22:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 態(tài)短路電流。對于高壓線路所以二、導(dǎo)體短路時發(fā)熱過程導(dǎo)體短路時發(fā)熱特點： ?發(fā)熱時間短，認為是一絕熱過程（不計及散熱）。 ?短路時導(dǎo)體溫度變化范圍大，它的 電阻 和 比熱容不能再視為常數(shù)，應(yīng)為溫度的函數(shù)。 dt時間內(nèi)的熱平衡方程 :Ikt —— 短路電流全電流的有效值， ARθ —— 溫度為 θ 時導(dǎo)體電阻， ΩCθ —— 溫度為 θ 時導(dǎo)體比熱容， J/(kg. ℃ ) m —— 導(dǎo)體的質(zhì)量，㎏ ρ 0 ——0℃ 時導(dǎo)體電阻率， Ω . m ；α—— 電阻率 ρ 0時溫度系數(shù) ， 1/℃ C0 ——0℃ 時導(dǎo)體比熱容， J/(kg. ℃ ) ；β—— 比熱容 C0時溫度系數(shù) ， 1/℃l —— 導(dǎo)體長度 (m)；S —— 導(dǎo)體截面 (m2)導(dǎo)體短路時發(fā)熱的微分方程：化簡對該式積分時間變化 ： 短路開始（ tw=0) 短路切除（ tk），溫度變化：短路開始溫度（ θw ） 短路發(fā)熱后的最高溫度（ θ h）求解導(dǎo)體短路時發(fā)熱的微分方程：等式右邊積分得：等式左邊稱為 短路電流的熱效應(yīng)確定導(dǎo)體短路時導(dǎo)體的最高溫度思想：?由已知的導(dǎo)體初始溫度 ，從相應(yīng)的導(dǎo)體材料的曲線上查出?將值帶入式 （ 3－ 34） 求出?由從曲線上查出值式（ 3－ 34）！關(guān)鍵在于 的求法QK的求法短路電流周期分量熱效應(yīng)短路電流非周期分量熱效應(yīng)短路電流周期分量熱效應(yīng)的計算對于任意曲線 的定積分，可采用辛卜生算法周期分量的熱效應(yīng)求解：當(dāng) n=4時：為了簡化計算，近似認為：短路電流周期分量熱效應(yīng)的計算短路電流非周期分量熱效應(yīng)的計算T非周期分量等效時間，可查表求得：當(dāng)短路切除時間 tk1s時，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由短路電流周期分量決定，此時可不計非周期分量的影響。小結(jié) 的求法步驟：由 ，求出 。 由已知的導(dǎo)體溫度 ，從相應(yīng)的導(dǎo)體材料的曲線上查出 。 將值帶入式 ，求出 。 由從曲線上查出值 。舉例： 32已知：鋁導(dǎo)體型號為 LMY1008 ，正常工作電壓為，正常負荷電流為 1500A，正常負荷時導(dǎo)體溫度為 θ w=46℃ 。繼電保護動作時間為 tpr=1s，斷路器全開斷時間為 ，短路電流 : 試計算：短路電流的熱效應(yīng)和母線的最高溫度解： (1)計算短路電流 的熱效應(yīng)短路電流作用時間： =繼電保護動作時間 +斷路器全開斷時間短路電流周期分量的熱效應(yīng)：因為短路電流切除時間 tk=1s所以導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量決定，非周期分量可忽略。（ 2）求導(dǎo)體的最高溫度由右圖查 得 :℃查得： 60℃ 200℃ (鋁導(dǎo)體最高允許溫度 ）滿足熱穩(wěn)定性要求。第三節(jié) 載流導(dǎo)體短路時電動力的計算 電動力的概念 : 載流導(dǎo)體位于磁場中，要受到磁場力的作用，這種力稱為電動力。用 或 校驗設(shè)備的電動力稱為動穩(wěn)定校驗電動力計算目的 : 當(dāng)短路時，特別是流過 沖擊電流 的瞬間，產(chǎn)生較大的電動力，可能導(dǎo)致導(dǎo)體變形或破壞電氣設(shè)備。所以必須要求電氣設(shè)備有足夠的電動力承受能力。即動穩(wěn)定性。一、電動力的計算方法導(dǎo)體在電磁場中受到的電動力 F按左手定則確定：兩根平行細長載流導(dǎo)體間的電動力導(dǎo)體 1在 a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度 B為 :導(dǎo)體 2受到的電動力：當(dāng)兩導(dǎo)體中流過的電流互為反向時結(jié)論：兩導(dǎo)體中流過的電流互為同向時，兩力相吸。兩導(dǎo)體中流過的電流互為反向時，兩力相斥。當(dāng)考慮導(dǎo)體截面時，需要加形狀系數(shù) k進行修正 矩形導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線如圖 ：修正后的電動力須乘載流導(dǎo)體的形狀系數(shù) k。矩形導(dǎo)體的形狀系數(shù)K實際的電動力：圓形導(dǎo)體、管型導(dǎo)體： k=1二、三相平行導(dǎo)體短路時的電動力 如三相載流導(dǎo)體敷設(shè)在同一平面上，邊緣相的導(dǎo)體和中間相的導(dǎo)體受力不一樣。可以證明， 中間相的導(dǎo)體受力最大。aal三相平行導(dǎo)體短路時的電動力的計算B相的導(dǎo)體所受電動力:得 B相最大受力：短路電流沖擊值通過導(dǎo)體，求 B相最大受力 : 產(chǎn)生電動力最嚴重的時刻是發(fā)生短路后出現(xiàn)沖擊電流的瞬間，這時有最大電動力 Fmax。 當(dāng)發(fā)生三相短路故障時，短路電流沖擊值通過導(dǎo)體，中間相所受電動力的最大值為 ：電力系統(tǒng)中的一切電氣設(shè)備都必須按照能夠承受Fmax為條件來校驗機械強度的穩(wěn)定性。導(dǎo)體振動時動態(tài)應(yīng)力什么叫導(dǎo)體的固有頻率 ? 導(dǎo)體
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