页数：14页文件大小：128.3 KB来源： 发电厂电气部分ppt课件
本课件讲解常用计算的基本理论与方法之一：导体载流量和运行温度计算。从电气设备通过电流时产生的损耗入手，分析发热对绝缘与机械强度的影响，区分长期发热与短时发热，并给出导体发热、对流辐射导热散热的计算思路。
第三章 常用计算的基本理论和方法：本章讲解发电厂电气部分设计中的常用计算理论，包括导体载流量与运行温度计算、载流导体短路时的电动力计算等。
§3.1 导体载流量和运行温度计算：本节从导体的发热与散热机理出发，分析载流导体的运行温度与长期允许电流。
一、概述 1. 电气设备通过电流时产生的损耗：电气设备通过电流时会产生损耗并发热，引起电气设备温度升高。
2. 发热对电气设备的影响：
| 影响 | 机理 |
|---|---|
| ① 绝缘性能降低 | 温度升高，有机绝缘材料老化加快 |
| ② 机械强度下降 | 温度升高，材料退火软化 |
| ③ 接触电阻增加 | 接触部分弹性元件因退火而压力降低，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 |
3. 两种工作状态时的发热：
| 工作状态 | 定义与特点 |
|---|---|
| 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，特点是短路电流大、发热量多，时间短、热量不易散出，导体温度迅速升高 |
在短路时，导体还受到很大的电动力作用，如果超过允许值，将使导体变形或损坏。
4. 最高允许温度：
| 工作状态 | 条件 | 允许温度 |
|---|---|---|
| 正常时 | 一般情况 | +70℃ |
| 正常时 | 计及日照 | +80℃ |
| 正常时 | 表面镀锡 | +85℃ |
| 短路时 | 硬铝及铝锰合金 | +200℃ |
| 短路时 | 硬铜 | +300℃ |
二、导体的发热和散热：
1. 导体电阻损耗的热量 QR（W/m）：与导体的交流电阻（Ω/m）有关。导体的集肤效应系数 Kf 与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。
2. 导体吸收太阳辐射的热量 Qt（W/m）：由太阳辐射功率密度、导体的吸收率、导体的直径决定。
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。Fl 为单位长度导体散热面积，与导体尺寸、布置方式等因素有关。导体片（条）间距离越近，对流条件就越差，故有效面积应相应减小。
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。式中 θW 为导体温度，θ0 为周围空气温度。
3. 导体对流散热量 Ql：
4. 导体辐射散热量 Qf：热量从高温物体以热射线方式传给低温物体的传播过程，称为辐射。Ff 为单位长度导体的辐射散热面积，依导体形状和布置情况而定。
5. 导体导热散热量 Qd：固体中由于晶格振动和自由电子运动，使热量由高温区传至低温区；气体中分子从高温区运动到低温区，便将热量带至低温区。这种传递能量的过程称为导热，与导热系数、导热面积和物体厚度有关。
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