电气主系统第五章发热电动力2版g讲解

合集下载

五电气设备的发热和电动力计算

§5.2 导体长期发热的计算
两种计算思路：
根据θy（导体长期发热允许温度）许电流）；
进而校验，使满足Ig.zd≤Iy
根据Ig.zd（导体最大长期工作电流）（导体长期发热稳定温度）；
进而校验，使满足θc≤θy
Iy（允 θc
一、允许电流Iy的确定
对于母线、电缆等均匀导体，其允许电流Iy可查标准截面允许电流表。
2、电气设备的发热类型
长期发热－－由正常工作电流引起，可用来确定导体正常工作时的最大允许载流量。特点：电流小，持续时间长，热量的产生与散失将维持一动态平衡，达到一稳定温升，温度不再改变。
短（路）时发热－－由短路电流引起，可用来确定短路切除以前可能出现的最大温度。特点：电流大且时间短暂，热量几乎全部用于导体温升。
续30min以上的最大工作电流）
Iyθ－－校正后的允许电流
§5.3 导体短路时的发热计算
导体必须能承受短路电流的热效应而不致使绝缘材料软化烧坏，也不致使芯线材料的机械强度降
低，这种能力即－－导体的短路热稳定性。
短路热稳定性的校验
思路：当导体通过短路电流时的最高发热温度
θd≤θd y规定的导体短时发热允许温度，则
又因为实践证明中间相所受电动力最大；
故 Fzd
FB(3)
1.732107
L
i (3) 2 sh
(N)
（回顾：短路冲击电流 ish iz(0.01) ifz(0.01) Ksh 2I ''
Ksh－短路电流冲击系数，一般取1～2之间。）
四、校验动稳定性
1、母线 y zd
母线通过
i (3)
3、发热的其它概念：
热稳定性－－长期工作电流或短路电流通过导体、电器时，实际发热温度不超过各自发热的允许温度，即具有足够热稳定性。

发电厂电气主系统课程总结

发电厂电气主系统课程总结发电厂电气主系统课程总结13电气工程及自动化15-16（2）第一章绪论1.电力系统概念 P52.发电厂类型，能量转换过程 P6-153.一次设备、二次设备概念，区分能力 P17第二章开关电器和互感器的原理1.电弧现象 P192.断路器、隔离开关用途，区别 P26-283.电流互感器的作用，电压互感器的作用 P29 P364.电压互感器的准确级次 P39第三章电气主接线1.对电气主接线的基本要求 P472.电气主接线的接线形式 P493.桥形接线，内桥接线的特点与操作 P56-574.母线分段电抗器位置，作用 P655.发电厂电气主接线设计 P936.综合能力:发电厂电气主接线设计作业P100 10题第四章厂用电1.厂用电，各种类型发电厂的厂用电率 P1022.厂用电接线的基本要求 P104第五章导体的发热与电动力1.发热对导体和电器产生的不良影响 P1432.导体的集肤系数 P1443.短路电流的热效应计算例5-2 P1534.电动力 P1545.三相系统电动力的最大值 P1576.导体共振对电动力的影响 P158第六章电气设备的选择1.电气设备选择的一般条件 P1672.热稳定 P1683.动稳定 P1694.短路计算时间 P1695.导体截面的选择条件 P172-1736.不必校验电晕电压的条件 P1737.硬母线动稳定校验计算能力例6-1 P177-1808.电力电缆截面选择 P1819.支柱绝缘子 P18310.熔断器额定电流的选择 P18811.限流电抗器的选择 P189-190第七章配电装置1.配电装置 P2042.配电装置的类型 P2073.SF6全封闭组合电器的优点与用途 P212。

电气设备的发热和电动力计算

整理得
1 2 S

t
0
2 id dt Ad Aq
此式左边的
称为短路电流的热效应（或热脉冲），用

t
0
i dt
2 d
与短路电流产生的热量成比例，
Qk
表示
故有：
1 Ad 2 Qk Aq S Qk i dt
0 2 d t
[J/(Ω· m4)]
( kA2 ·t )
已知：A=f（θ）；查曲线。
s s 0.1
52.5kA, I s 0.2 50.3kA,
系统支路所供短路电流： I C 24.9kA, I C 0.1 20.1kA, I C 0.2 18kA, 求短路点短路电流的热效应。解：短路点的短路电流为发电厂支路和系统支路所供短路电流之和，故短路点短路电流为：
tdz K j
C Ady Ay
母线C值见表8..6；
Kj——集肤效应系数，查设计手册得。用最小截面SZX来校验载流导体的热稳定性，当所
选择的导体截面S大于或等于SZX时，导体是热稳
定的；反之，不满足热稳定。
表8.6
工作温度 (℃) 硬铝及铝锰合金 ×106
不同工作温度下裸导体的母线C值
5。短路电流热效应
Qk
计算：
短路电流热效应 Qk 计算：
Qk i dt izt i fzt dt
t t 2 d 0 0
2
可近似认为： k QZk Q fk Q
（1）小系统短路电流热效应的计算
计算思想---根据等效发热概念，以
I
代替 I 以
d
tdz 代替td
； I 在时间
)

电气设备的发热和电动力计算知识培训

电气设备的发热和电动力计算知识培训1. 引言在电气设备的设计和运行过程中，了解电气设备的发热和电动力计算是至关重要的。

发热是电气设备产生的能量转化为热能的过程，而电动力计算是评估电气设备所需的电动力的过程。

本文将详细介绍电气设备的发热和电动力计算的基本知识，并为读者提供培训，以帮助他们深入了解和掌握这些重要的概念。

2. 电气设备的发热计算2.1 发热机制电气设备的发热主要是由以下几个机制引起的：•电阻发热：当电流通过电气设备时，电阻会产生一定的热量。

这是由于电阻中导电材料的阻力导致的能量损耗。

•磁性发热：在电气设备中，当电流通过具有磁性的元件（如电动机、变压器）时，磁性材料中的磁导能量转化为热能。

•对流发热：电气设备在运行过程中会与周围空气接触，空气对设备的表面进行冷却，并带走一定的热量。

2.2 发热计算方法为了评估电气设备的发热情况，可以使用以下方法进行计算：•预测计算方法：基于电路理论和电气设备的参数，通过计算电流、电压和电阻等因素，预测设备在不同工作条件下的发热情况。

•实验测量方法：通过实验测量设备的温度和功率消耗，以确定设备的发热量。

•数值模拟方法：使用计算机模拟软件（如有限元分析软件）对电气设备进行数值模拟，以评估设备的温度分布和发热情况。

3. 电动力计算3.1 电动力的概念电动力是指电气设备所需的电力，用于驱动设备的运行。

电动力的计算是评估设备所需的电能量的过程。

3.2 电动力计算方法电动力的计算可以使用以下方法进行：•容性负载计算：对于电容性负载，可以使用电容器的电容值和电压来计算所需的电动力。

•电感性负载计算：对于电感性负载，可以使用电感器的感值和电流来计算所需的电动力。

•阻性负载计算：对于阻性负载，可以使用电阻的阻值和电流来计算所需的电动力。

4. 培训和实践为了帮助读者更好地理解电气设备的发热和电动力计算知识，下面是一些培训和实践建议：•参加相关的培训课程：有关电气设备的发热和电动力计算的培训课程可以帮助您深入了解和掌握相关的知识和技能。

电器的发热与电动力

电场是由电荷产生的力场，电荷在电场中受到力的作用。
电流是电荷在电场中定向移动形成的运动，电流的大小和方向可以用电流强度和电流方向来表示。
电场和电流之间存在相互作用，电流在电场中受到力的作用，同时也会产生磁场。
磁场与力
磁场是由电流产生的力场，磁场对电流产生力的作用。
磁场的方向可以用右手定则来判断，右手大拇指指向电流方向，其余四指弯曲的方向就是磁场方
电磁铁
利用磁场对铁磁物质的吸引力实现力的传递和
转换。
03 电器的热设计
导热原理与材料
导热原理
导热是物体内部热量自发传递的物理过程。导热速率与材料导热系数、温度差和传热面积成正比。
导热材料
常见的导热材料包括金属、石墨烯、陶瓷等。金属的导热系数较高，但陶瓷在高温和腐蚀环境下具有较好的稳定性。
智能控制
采用传感器和控制器，根据实际需求调整电器的工作状态，
实现节能。
维护与保养
定期对电器进行维护和保养，保持其良好的工作状态。
05 案例分析
家用电器发热与节能设计
家用电器在工作过程中会产生热量，如果热量不能及时散发，会导致电器过热，影响其正常工作。因此，节能设计中的热管理至关重要。
节能设计通常采用高效的散热材料和结构，如散热片、风扇等，以加快热量的散发。此外，节能设计还会考虑电器的功率和能效，以减少不必要的热量产生。
散热器的设计
散热器的作用
散热器是用于将电器产生的热量传递到周围环境中，以保持电器正常工作温度。
散热器的设计要点
散热器的设计需要考虑散热面积、散热介质、气流组织等因素，以提高散热效率。
热管理的优化
热管理的重要性
热管理对于电器的性能和寿命至关重要，过热可能导致电器性能下降或损坏。

第5章电气设备发热和电动力计算(1)

热辐射
热量以电磁波的形式向外发射并被其他物体吸收的方式，如太阳辐射热。
温度对电气设备性能影响
绝缘性能下降
随着温度升高，电气设备的绝缘材料会逐渐老化，绝缘性能下降，可能导致设备漏电或短
路。
机械强度降低
高温会使电气设备中的金属材料退火软化，机械强度降低，可能导致设备变形或损坏。
接触电阻增加
高温会使电气设备的接触部分氧化或产生其他化学反应，导致接触电阻增加，影响设备的导电性能。
铁芯中的磁滞和涡流损耗
介质损耗
电气设备中的绝缘介质在交变电场作用下会产生介质损耗，这些损耗也会转化为热量。
电气设备中的铁芯在交变磁场作用下会产生磁滞和涡流损耗，这些损耗最终转化为热量。
热量传递方式
热传导
热量通过物体内部直接传递的方式，如金属导体的热传导。
热对流
热量通过流体（如空气或液体）的流动进行传递的方式，如对流传热。
断路器发热与电动力计算
断路器损耗计算
包括导通损耗和开断损耗。导通损耗与电流的平方成正比，开断损耗与开断电流和开断次数有关。
断路器温升计算
根据断路器的损耗和散热条件，计算断路器的温升情况。需要考虑环境温度、散热方式等因素。
电动力计算
断路器在运行过程中会受到电动力的作用，需要根据断路器的容量和电压等级计算电动力的大小。
绝缘损坏
长期受到电动力的作用，电气设备的绝缘可能会受到损坏，导致设备发生漏电、短路等故障。
触头磨损
对于开关电器来说，电动力会加速触头的磨损，缩短开关电器的使用寿命。
预防措施与建议
合理选择电气设备
加强设备维护和检修
根据实际需要合理选择电气设备，避免选择过大或过小的设备，以减少不必要的电动力作用。

电器的发热和电动力

可求得发热时间常数
T
w d
S
2
dt t 0
1
这就是说，在坐标原点作曲线τ (t)
0
的切线与水平线τw相交，其交点
的横坐标便等于发热时间常数T
O
T
2T
3T
t
发热过程 1：τ0=0
2：τ0≠0
其表示的物理意义是：电器在绝热条件下温升达到稳态温升τw所
需的时间。不难证明，当经过T时间，发热体温升上升到稳态温升的63 . 2 %。当经过5T 后．可以认为已达到稳态温升，其误差不大于 1％。
准确计算铁损是非常复杂的，通常进行近似估算。
电介质损耗
电介质在交变电场作用下的损耗功率Pd为：
Pd 2fCU 2tg
式中 C ——电介质的电容 U——施加在电介质上的电压
δ——电介质的介质损耗角
介质损耗角与绝缘材料的品种规格、温度、环境状况以及处理工艺等有关。值一般在10-3～10-4 之间。
1.3.3 辐射
热辐射是发热体的热量以电磁波的形式转移的过程。
热辐射能穿越真空和气体而传递热量，但不能透过固体和液体物质。热辐射以红外线传递的热量为最大；可见光电磁波传递的热量为最小。
根据斯蒂芬一波尔茨蔓定律，当发热体辐射表面面积比吸收辐射热的受热体表面面积小得多时，发热体单位表面面积的热辐射功率为：
电器脱离电源后就开始冷却。当切断电源后，P=0，故式（1-24）将变为
0cm d K TSdt
上式移项后积分得：
C2et/T(C)（1-33）
由于t=0时，τ=τw，故积分常数 C2=τw。因此，冷却过程的方程为
wet/T
P et/T KTS
它使导体的有效截面减少，使等效电阻值增大。

电力机车电器基本理论知识—不同工作制下电器的发热

二、不同工作制下电器的发热
2. 短时工作制及过载系数
电器的短时工作制：指电器通电时间很短，温升未达到稳定就停止工作，并且下一次工作要等到电器冷却到周围介质温度。
例如机车主断路器中的分、合闸电磁铁即属于短时工作制情况，它分别仅在分、合闸时短时通电，分、合闸结束时就断电。
二、不同工作制下电器的发热
它表示在温升、散热一定的条件下短时工作与长期工作相比，功率允许过载的倍数。同时也可相应得到短时工作时电流的允许过载倍数为：
Pd T Pe td
Id T
Ie
td
二、不同工作制下电器的发热
2. 短时工作制及过载系数
由以上分析可得出以下几点：（1）某电器在长期工作制下工作时，其稳定温升达到允许温升。该电器若用于短时工作制时，允许超载运行。这样可使电器得到充分作用。（2）该电器在短时工作制下，其功率(或电流)的过载倍数与发热时间td及时间常数T有关。T越大， td越小，过载倍数则越高。
（2）稳定温升 τω与起始温升无关，它由P/KTS决定。电器的额定电流值就是根据长期发热时的最大温升不超过允许温升来确定的。
（3）时间常数T 值越大，表示达到稳定温升所需的时间越长。其值是由电器本身的物理参数决定的，与发热ห้องสมุดไป่ตู้率 (电流)无关。
（4）由于T与电流无关，故对同一电器，通以不同电流，虽其τω值不等，但达到τω的时间是相等的。
通过计算可得：
P
t 1 e
cG KTS
K
T
S
当t→∞时，电器的温升达到稳定值，称为稳定温升
P KTS
cG
式中 KTS 是一个常数，我们称之为电器的热时间常数 (
简称时间常数)，以T表示 T cG

发电厂电气主系统第二版教学设计

发电厂电气主系统第二版教学设计一、引言发电厂电气主系统是发电厂中最为重要的系统之一，其作用是将发电机的交流电转变为输送到电网中所需要的电能。

在发电厂中，电气主系统的重要性不言而喻，也是电力工程专业中重要的一部分。

为了更好地教授学生掌握电气主系统的原理、结构、调试、维护等知识，进行第二版教学设计。

二、教学目标1.掌握电气主系统的基本原理和结构；2.掌握电气主系统的调试方法和维护技巧；3.培养学生分析和解决电气主系统故障的能力。

三、教学内容3.1 电气主系统基础知识1.电气主系统的作用和分类；2.电站接线方式及其特点；3.发电机的构成和电磁特性；4.转子在线检查和维修工作。

3.2 电气主系统调试方法1.发电机的旋转方向和转换方式；2.励磁系统的调整；3.稳压稳频的调整；4.电站传动系统的调试。

3.3 电气主系统维护技巧1.定期检查发电机绝缘系统的状态；2.及时更换电气设备的损坏零件；3.注意并处理电气主系统的过热问题。

3.4 电气主系统故障分析与解决1.电气主系统常见故障原因；2.故障检测与排除的流程及方法；3.故障预防和处理的技巧。

四、教学方法本次教学采用“理论与实践相结合”的教学方法。

首先，通过讲解电气主系统的原理和结构，让学生了解该系统的基本知识。

然后，在实验室中进行调试实验，让学生掌握调试方法和技巧。

最后，让学生分组进行电气主系统故障分析与解决的实践操作。

五、评价方法1.平时评分：参与率、作业、测验。

2.期中考试：考察学生对本章节的掌握情况。

3.期末考试：考察学生对电气主系统的实践应用能力。

六、教学评价本次第二版电气主系统教学设计，将理论与实践相结合，让学生在实践操作中更好地理解电气主系统的实际应用。

通过教学评价，可以更好地发现学生存在的问题，在教学中针对问题进行针对性的调整和改进，更好地提高教学效果。

城轨车辆电气设备检查维护之电器的发热与电动力

电器的额定电流值就是根据长期发热时的最大温升不超过允许温升来确定的。
(3)时间常数T决定于导体总的热容量与其散热情况之比。其值是由电器本身的物理参数决定的，与发热功率(电流) 无关。
总之，T值越大，表示达到稳定温升所需的时间越长。
(4)理论上讲，ｔ＝∞时，温升达到稳定值。实际上接近稳定温升所需的时间并不需要无限长。当ｔ＝4T时,即可认为达到稳定值。
触头处在闭合位置能承受短路电流所产生的电动力而不致损坏的能力，称为触头的电稳定性。
接触面积与电动斥力关系：通过分析可得触点间接触面积 S越小、触头材料的抗压强度越大，电流线收缩得越厉害，电动斥力也越大。触头压力F越大，有效接触面积增加，电动斥力也就越小。
危害的一面：在电器中，造成触头的熔化或熔焊，影响触头的正常工作。有时在强大短路电流所形成的电动力下，使电器发生误动作或使导体机械变形，甚至损坏。
利用电动力的磁吹原理 1－磁吹线圈；2－磁吹铁芯；3－导弧角；4－电弧；
5－铁夹板；6－动触头；7－静触头
2 载流电动力方向判别
电动力的方向判断可用左手定则或磁通管侧压力原理来进行。
例如图所示情况
3-7 电动稳定性
电动力计算基础
当长为L并通有电流I的导体垂直置于磁感应强度B的均匀磁场中，导体的电动力F为：
F=BIL 若导体与磁感应强度B的方向成β夹角，则导体的电动力为：
F=BILsinβ
电动稳定性
电动稳定性指大电流通过电器时，在电动力作用下，电器有关部件不产生损坏或永久变形的性能。通过的最大电流一般以最大冲击电流峰值表示。
3-8 触头电动力
触头闭合通过电流时，在触头间有电动力存在。这是因为触头表面不管加工怎样平整，从微观上看仍然是凹凸不平的，如图所示。由于接触面积远小于触头表面积，电流线在接触点处产生收缩，由此而引起触头间的电动斥力。

第五章导体的发热及电动力计算优秀PPT

二、封闭母线的发热和散热
1、封闭母线的发热（1）封闭母线导体的发热损失
（2）封闭母线外壳的发热损失
2、封闭母线的散热（1）母线的散热 1）母线向外壳的辐射散热
2）母线对外壳的自然对流散热
（2）外壳的散热 1）外壳对周围空气的辐射散热
2）外壳的自然对流散热
2、封闭母线运行温度计算（1）外壳的总散热曲线
二、导体的温升过程
导体产生的热量：QR 导体的散热：Qc+Qr，导体的温升热量： QW 热平衡方程：其中：化简得：整理方程得：
方程求解后可得：
稳定温升为：
温升过程表达式：
三、导体的载流量
根据公式：
得：
故导体的载流量为：
考虑日照，对于减小导体电阻：a、减小接触电阻；b、增加导体截面；c、减小电阻率，即采用电阻率小的金属如：铜
注：如果短路电流切除时间tk>1s，导体的发热主要由周期分量来决定，此时可不计非周期分量的影响。
非周期分量等效时间的查询：
例题：
第四节导体短路的电动力计算一、计算电动力的方法
1、毕奥－沙瓦定律
2、两根平行导体间的电动力计算
导体2全长在dL1处产生的磁感应强度为：化简得：由于：则长度为L的导体上所受的电动力为：
量全部用于导体温升（绝热过程）；（5）电阻R、比热容C不是常数，随温度变化；
二、短时发热过程
热平衡方程：QR＝QW 化简得：
整理方程得：
方程求解后可得：
令
则上式可表示为：
最终温度的求解：思路：
曲线：
三、热效应Qk的计算方法
热效应Qk的化简：
（1）周期分量的热效应Qp的
（2）非周期分量的热效应Qnp的

电气设备发热和电动力计算课件

8.3 导体短路时的发热计算(短路电流的热效应)
1、计算载流导体短路发热的目的
.
确定当载流导体附近•发生最严重的短路时，导体
的最高发热温度θd是否超过所规定的短时发热允许最
高温度θdy （铝及其合金为200℃；铜为300℃）。
2、短时发热的特点
1）短路电流大而持续时间短（0.15～8秒），导体内产生的热量来不及扩散，可视为绝热过程；
0.1≤ t ≤1s时: t<0.1s时:
t fz 0.05 2
t fz
0.05
'' 2
(1
e
t 0.025
)
（2）大系统短路电流热效应计算
短路电流热效应 QK 计算： •
t
t
2
QK id2dt izt i fzt dt
0
0
可近似认为：QK QZK Q fK
（1）周期分量有效值的QZK计算
θy ——导体长期发热允许温度，℃， θ——实际环境温度，℃（见表8.3）；
θ0——计算环境温度，℃（见表8.4）。
[例] 某发电厂主母线的截面为50mm×5mm，材料为铝。θ0 为25℃，θ为30℃。试求该母线竖放时长期工作允许电流。解：从母线载流量表中查出截面为50•mm×50mm，θ0＝25℃，铝母线竖放时的长期允许电流Iy =665A。将其代入式（5.1）中，得到θ＝30℃时的母线长期允许电流，即
8.4 导体短路时的电动力计算(短路电流的电动力效应)
1、计算短路电流产生的电动力之目的 • 以便选用适当强度的电器设备，保证足够的电动力稳定性；必要时也可采用限制短路电流的措施。
2、动稳定性的概念
动稳定是指电器通过短路电流时，其导体、绝缘和机械部分不因短路电流的电动力效应引起损坏，而能继续工作的性能。

第5章电气设备发热和电动力计算11.10

5.2 载流导体的长期发热

一、导体的温升过程二、导体的载流量三、提高导体载流量的措施
导体的温升过程
导体在未通过电流时，其温度和周围介质温度相同。当
通过电流时，由于发热，使温度升高，并因此与周围介质产
生温差，热量将逐渐散失到周围介质中去。在正常工作情况下，导体通过的电流是持续稳定的，因此经过一段时间后，
导体的发热和散热
1. 发热导体的发热主要来自导体电阻损耗的热量和太阳日照的热量。（1）导体电阻损耗的热量QR；（2）太阳日照产生的热量。 2. 散热散热的过程实质是热量的传递过程，其形式一般由三种: （1）导热。使热量由高温区传至低温区。（2）对流。在气体中，各部分气体发生相对位移将热量带走的过程。（3）辐射。热量从高温以热射线方式传至低温物体的传播过程。
不同工作温度下裸导体的母线C值（106）
2．校验电器热稳定的方法
I I t
2 rt
2 dz
电器的种类多，结构复杂，其热稳定性通常由制造厂给出的热稳定时间ts内的热稳定电流Ir 来表示。一般t的时间有1s、4s、5s和10s。
t和Ir可从产品技术数据表中查得。
3．比较三相和两相短路的发热短路时发热计算一般都按三相短路计算（因为电力网任一点三相短路电流总比该点两相短路电流大）。此时应按：三相短路电流校验电气设备的热稳定。但少数情况下（独立运行的发电厂），可能出现三相短路电流比该点两相短路电流小，需要进行发热比较。
I I
y y y y
1905
0
70 36 1905 0.869 1655.8( A) 70 25

例 2 铝锰合金管状裸母线，直径为 Ф120／110 （mm）,最高允许工作温度80℃时的额定载流量是 2377(A)。如果正常工作电流为1875(A),周围介质 (空气)实际温度θ0为25℃。计算管状母线的正常最高工作温度θF?(θ0e =25℃) 解：利用公式计算

发电厂电气部分第五版-第二章-载流导体的发热和电动力

温度升高 => 材料退火软化
③ 接触电阻增加：
温度升高 => 接触部分的弹性元件因退火而压力降低，同时接触表面氧化，接触电阻增加，引起温度继续升高，产生恶性循环
一、概述
3. 两种工作状态时的发热
① 长期发热：
导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。
② 短时发热：
导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。
面积应相应减小。
bbbbb
D
Fl D
h
当b 180mmmm，Fl 34(AA1 14AA22)
§2.2导体的发热和散热
3. 导体对流散热量Ql
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为对流。
Ql l ( W 0 )Fl
θW — 导体温度；
θ0 — 周围空气温度。
§2.2导体的发热和散热
3. 导体对流散热量Ql
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为
对流。
Ql l ( W 0 )Fl
al — 对流散热系数。根据对流条件的不同，有不同的计算公式。
(1) 自然对流散热：
l 1.5(W 0 )0.35
(2) 强迫对流散热：
l
Nu
D
强迫对流风向修正系数： A B(sin )n
解 (2) 计算导体的最高温度
由 θw = 46℃，查图得 Aw = 0.35×1016 J/(Ω·m4)
Ah
Aw
1 S2
Qk
0.351016
100
1
8
2 602.4106
0.444 1016[J /( m4 )] 1000 1000
查图得 θh = 60℃ < 200℃（铝导体最高允许温度）

精品工程类本科大三课件《发电厂电气》第二讲载流导体的发热和电动力

R
0
(1
)
l S
对应0℃ 温度系数的电阻率
C C0 (1 )
对应0℃ 的比热容
温度系数
2、导体短时发热的最高发热温度
热平衡方程的微分形式：I
2 kt
R
dt
mC d
Ikt ：t时刻短路全电流的有效值
根据热平衡方程可得到：
1 S2
tk 0
ik2t dt
Ah
Aw
A
c0 w 0
[ 2
ln(1 )
• 凡是连接发电机、主变压器以及配电装置中的导体均应考虑共振的影响
• 导体发生振动时，内部产生动态应力：
Fm a x
1.73107
L a
is2h
β ----动态应力系数，与导体的固有振动频率有关
• 短路发生后的最初半个周期，短路电流的幅值最大，此时t=0.01s，
• 三相短路A相的最大电动力
i(3)
sh
1.82 Im
• 三相短路B相的最大电动力 • （2）两相短路最大电动力
FA max
1.616107
L a
is2h
FB max
1.73107
L a
is2h
i(2)
sh
3 2
i(3)
sh
3
2t
t
FB
2 107
L a
I
2 m
[
3
e Ta
2
sin(2 A
4)
3
3e Ta
sin(t
2 A
4)
3
3 2
sin(2t
2 A
4 3
)]
FA
2
107