發(fā)電廠電氣部分第3章常用計(jì)算的基本理論和方法-在線瀏覽
2025-01-30 22:04本頁面
【正文】 電器和載流導(dǎo)體的溫度升高，這就是電流的熱效應(yīng)。第三章 常用計(jì)算的基本理論和方法學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)目的： 通過本章的學(xué)習(xí)，了解發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響、導(dǎo)體短路通過本章的學(xué)習(xí)，了解發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響、導(dǎo)體短路時(shí)電動(dòng)力的危害，掌握常用計(jì)算的基本原理和方法，包時(shí)電動(dòng)力的危害，掌握常用計(jì)算的基本原理和方法，包括載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動(dòng)力理論，電氣設(shè)備及主接線的括載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動(dòng)力理論，電氣設(shè)備及主接線的可靠性分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析?？煽啃苑治龊图夹g(shù)經(jīng)濟(jì)分析。溫度升高，這就是電流的熱效應(yīng)。使絕緣材料的絕緣性能降低。使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降。使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加。 導(dǎo)體正常最高允許溫度：導(dǎo)體正常最高允許溫度： 70℃℃ （正常），（正常）， 80℃℃ （計(jì)及日照影響時(shí)），（計(jì)及日照影響時(shí)）， 85℃℃ （導(dǎo)體接觸面搪錫時(shí)）（導(dǎo)體接觸面搪錫時(shí)） 95℃℃ （搪銀時(shí)）（搪銀時(shí)） 導(dǎo)體短時(shí)最高允許溫度導(dǎo)體短時(shí)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(zhǎng)期發(fā)熱：由正常工作電流產(chǎn)生。二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱 1） 導(dǎo)體電阻損耗的熱量 QR (W/m) 。導(dǎo)體發(fā)熱的類型導(dǎo)體散熱的類型 1）導(dǎo)體對(duì)流散熱量 (W/m) 。 3）導(dǎo)體導(dǎo)熱散熱量 (W/m) 。導(dǎo)體的載流量（長(zhǎng)期允許通過的電流）。均可視為常數(shù)！得第一節(jié) 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算將上式整理得 ：對(duì)上式積分得：解得：設(shè)開始溫升為：對(duì)應(yīng)于時(shí)間 t的溫升為：第一節(jié) 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間后 ， 導(dǎo)體的溫升趨于 穩(wěn)定值得 令由上式可得出導(dǎo)體溫升曲線如下圖：導(dǎo)體的熱時(shí)間常數(shù)第一節(jié) 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算⑴ 溫升 τ 起始階段上升很快，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，其上升速度逐漸減小。⑶ 對(duì)于某一導(dǎo)體，當(dāng)通過不同的電流時(shí)，由于發(fā)熱量不同，穩(wěn)定溫升也就不同。導(dǎo)體的總散熱若考慮日照影響時(shí)：第一節(jié) 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算方法如下方法如下 :?? 采用電阻率小的材料；?? 采用散熱條件最佳的布置方式（ 矩形截面導(dǎo)體豎放的散熱效果比平放的散熱效果好 ）。? 短時(shí)最高允許溫度： 為了保證導(dǎo)體可靠地工作，須使其短時(shí)發(fā)熱溫度不得超過一定限值，這個(gè)限值叫作短時(shí)最高允許溫度。第二節(jié) 載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱的計(jì)算 通過分析導(dǎo)體通過通過分析導(dǎo)體通過 短路電流短路電流 時(shí)的發(fā)熱過程，確時(shí)的發(fā)熱過程，確定導(dǎo)體達(dá)到的定導(dǎo)體達(dá)到的 最高溫度最高溫度 ，使這個(gè)溫度不超過，使這個(gè)溫度不超過短時(shí)發(fā)熱的最高允許溫度。 補(bǔ)充短路電流的概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式。什么是短路電流？ 短路電流是指供電系統(tǒng)短路時(shí)產(chǎn)生超出規(guī)定值許多倍的大電流。② 雷擊或過電壓擊穿、風(fēng)災(zāi)引起斷線等。④ 其它外來物體搭在裸導(dǎo)線上，挖溝損傷電纜等。② 電動(dòng)力效應(yīng)： 巨大的短路電流產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，使設(shè)備機(jī)械變形、扭曲甚至損壞。④ 電壓降低 ：很大的短路電流在線路上造成很大的電壓降，影響用電設(shè)備的使用。 從短路發(fā)生到系統(tǒng)重新穩(wěn)定的這段過程，叫系統(tǒng)的暫態(tài)過程 。由于這是對(duì)稱性故障，三相的故障相同，取其一相分析 設(shè)取 A相分析。φ α（ 2）當(dāng)在 k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)：這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)非齊次一階微分方程，解得 ：短路電流周期分量的幅值其微分方程式為：求解常數(shù) C：短路 前 瞬間的電流 ： 設(shè)在 t＝ 0時(shí)刻發(fā)生短路解得常數(shù)：短路 后 瞬間的電流：將 c代入，得 短路全電流的瞬時(shí)表達(dá)式 ：分析 短路全電流的瞬時(shí)表達(dá)式：短路 電 流的周期分量： 短路 電 流的 非 周期分量： 短路全電流＝ 短路 電 流的周期分量 ＋ 短路 電 流的 非 周期分量 周期分量 :是幅值不變，并以 50Hz的頻率呈周期變化。正常狀態(tài) 暫態(tài)過程 穩(wěn)定狀態(tài)短路電流各分量的波形圖：非周期分量在經(jīng)歷（ 3~5） Ta后，衰減至零，此時(shí)電路只含短路電流周期分量，進(jìn)入短路的穩(wěn)定狀態(tài)。?短路電流周期分量有效值 Ipt或 I∞當(dāng) t=∞時(shí)，非周期分量已衰減完畢，這時(shí)的短路電流只有周期分量，稱為穩(wěn)態(tài)短路電流。 ?短路時(shí)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)。小結(jié) 的求法步驟：由 ，求出 。 將值帶入式 ，求出 。舉例： 32已知：鋁導(dǎo)體型號(hào)為 LMY1008 ，
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