第8章电气设备的发热和电动力计算

发布时间：2024-11-17

发电厂电气设备运行电气设备的发热和点动力计算

第8章

电气设备的发热和电动力计算 8.1 电气设备的允许温度

电流通过导体时产生电能损耗; 铁磁物质在交变磁场中产生涡流和磁滞损耗; 绝缘材料在强电场作用下产生介质损耗散失到周围介质中

热能加热导体和电器使其温

度升高

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发热的危害当导体和电器的温度超过一定范围以后，将会加速绝缘材料的老化，降低绝缘强度，缩短使用寿命，显著地降低金属导体机械强度 (见图8.1);将会恶化导电接触部分的连接状态，以致破坏电器的正常工作。

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(a)

(b)(b)不同的金属导体

图8.1 金属材料机械强度与温度的状态

(a)铜

1—连续发热； 2—短时发热

1—硬粒铝； 2—青铜；3—钢； 4—电解铜；5—铜

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长期发热：由正常工作电流引起的发热。导体通过的电流较小，时间长，产生的热量有充分时间散失到周围介质中，热量是平衡的。达到稳定温升之后，导体的温度保持不变。短路时发热：由短路电流引起的发热。由于导体通过的短路电流大，产生的热量很多，而时间又短，所以产生的热量向周围介质散发的很少，几乎都用于导体温度升高，热量是不平衡的。

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8.2 导体的长期发热计算 1、允许电流Iy的确定国产的各种母线和电缆截面已标准化，根据标准截面和导体计算环境温度为 25℃及最高发热允许温度 θy 为70℃, 编制了标准截面允许电流表。当环境温度为θ时允许电流为

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I y I y 要求：

y (A) y 0

I y I g max

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Iyθ——实际环境温度为θ时的导体允许电流，A;Iy ——计算环境温度为θ0时的导体允许电流，A;

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)。

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表8.1 导体长期工作发热和短路时发热的允许温度长期工作发热允许温度允许温升导体种类和材料 (℃) (℃)① 1.裸母线 70③ 铜 70③ 铝 70 钢(不和电器直接 70 连接时) 钢(和电器直接连接时) 2.油浸纸绝缘电缆 60~80 45 铜芯10kV及以下 60~80 45 铝芯10kV及以下 50 45 铜芯20~35kV 短路时发热允许温度允许温升 (℃) (℃)② 300 230 200 130 400 330 300 230

250 200 175

190~170 140~120 125

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3.充油纸绝缘电缆 60~330kV 4.橡皮绝缘电缆 5.聚氯乙烯绝缘电缆

70~75 50 60

160 150 130

90~85 100 70

6.交联聚乙烯绝缘电缆铜芯铝芯 7.中间接头的电缆锡焊接头压接接头

80 80

230 200

150 120

120 150