發(fā)電廠(chǎng)電氣部分_第3章_第1頁(yè)
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1、發(fā)電廠(chǎng)電氣部分第第3 3章章 常用計(jì)算的基本理論和方法常用計(jì)算的基本理論和方法本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容載流導(dǎo)體發(fā)熱理論載流導(dǎo)體發(fā)熱理論 電動(dòng)力理論電動(dòng)力理論 電氣設(shè)備及主接線(xiàn)的可靠性分電氣設(shè)備及主接線(xiàn)的可靠性分析析主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 載流導(dǎo)體發(fā)熱理論部分的相關(guān)內(nèi)容載流導(dǎo)體發(fā)熱理論部分的相關(guān)內(nèi)容發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響長(zhǎng)期發(fā)熱和短路時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)長(zhǎng)期發(fā)熱和短路時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)通電導(dǎo)體的溫升過(guò)程分析通電導(dǎo)體的溫升過(guò)程分析導(dǎo)體的載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算導(dǎo)體的載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算短路時(shí)發(fā)熱溫度的計(jì)算方法及應(yīng)用短路時(shí)發(fā)熱溫度的計(jì)算方法及應(yīng)用大電流導(dǎo)體附近的

2、鋼構(gòu)發(fā)熱問(wèn)題及解決辦法大電流導(dǎo)體附近的鋼構(gòu)發(fā)熱問(wèn)題及解決辦法大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算電動(dòng)力理論電動(dòng)力理論兩平行載流導(dǎo)體上受到的電動(dòng)力及其計(jì)算兩平行載流導(dǎo)體上受到的電動(dòng)力及其計(jì)算三相導(dǎo)體短路時(shí)的受力情況進(jìn)行分析三相導(dǎo)體短路時(shí)的受力情況進(jìn)行分析三相導(dǎo)體短路時(shí)的最大短路電動(dòng)力計(jì)算三相導(dǎo)體短路時(shí)的最大短路電動(dòng)力計(jì)算導(dǎo)體振動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析及計(jì)算導(dǎo)體振動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析及計(jì)算分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算3.1 概概 述(述(1)3.1.1 運(yùn)行中的電氣設(shè)備發(fā)熱的致因運(yùn)行中的電氣設(shè)備發(fā)熱的致因 1.1.載流導(dǎo)體的電阻損耗;載流導(dǎo)體的電阻損耗; 2.2.載流導(dǎo)

3、體周?chē)饘贅?gòu)件處于交變磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的磁滯和渦流損耗;載流導(dǎo)體周?chē)饘贅?gòu)件處于交變磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的磁滯和渦流損耗; 3.3.絕緣材料內(nèi)部的介質(zhì)損耗等。絕緣材料內(nèi)部的介質(zhì)損耗等。 上述損耗都會(huì)轉(zhuǎn)變成熱量使電氣設(shè)備的溫度升高。上述損耗都會(huì)轉(zhuǎn)變成熱量使電氣設(shè)備的溫度升高。(即電器元件、設(shè)備在工作中都有熱損耗。熱源即電器元件、設(shè)備在工作中都有熱損耗。熱源 P(W)能耗)能耗 (零部(零部件的)件的) 溫度升高溫度升高 )3.1 概概 述(述(2)3.1.2 電氣設(shè)備發(fā)熱的分類(lèi)電氣設(shè)備發(fā)熱的分類(lèi)為分析問(wèn)題方便通常分為:為分析問(wèn)題方便通常分為:1.1.長(zhǎng)期發(fā)熱長(zhǎng)期發(fā)熱由正常工作電流產(chǎn)生。由正常工作電流產(chǎn)生。2

4、.2.短時(shí)發(fā)熱短時(shí)發(fā)熱由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生。由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生。3.1 概概 述(述(3)3.1.3、發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響、發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響發(fā)熱引起的主要問(wèn)題:發(fā)熱引起的主要問(wèn)題:使材料的物理、化學(xué)性能起使材料的物理、化學(xué)性能起變化,機(jī)械性能和電氣性能下降,最后導(dǎo)致電器設(shè)變化,機(jī)械性能和電氣性能下降,最后導(dǎo)致電器設(shè)備的工作故障,甚至造成嚴(yán)重事故。備的工作故障,甚至造成嚴(yán)重事故。 具體可歸納如下:具體可歸納如下:1.1.使絕緣材料的絕緣性能降低使絕緣材料的絕緣性能降低l有機(jī)絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫作用,將逐漸老化,有機(jī)絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫作用,將逐漸老化,以致失去彈性和降低絕緣性能。以致失

5、去彈性和降低絕緣性能。l絕緣材料老化的速度與使用時(shí)的溫度有關(guān)。絕緣材料老化的速度與使用時(shí)的溫度有關(guān)。l因此,對(duì)不同等級(jí)的絕緣材料,根據(jù)其耐熱的因此,對(duì)不同等級(jí)的絕緣材料,根據(jù)其耐熱的性能和使用年限的要求,應(yīng)規(guī)定相應(yīng)使用溫度。性能和使用年限的要求,應(yīng)規(guī)定相應(yīng)使用溫度。l在使用過(guò)程中如超過(guò)這一溫度,絕緣材料將在使用過(guò)程中如超過(guò)這一溫度,絕緣材料將 加速老化,大大縮短使用壽命。加速老化,大大縮短使用壽命。2.2.使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降當(dāng)使用溫度超過(guò)規(guī)定允許值后,由于退火,當(dāng)使用溫度超過(guò)規(guī)定允許值后,由于退火,金屬材料金屬材料機(jī)械強(qiáng)度將顯著下降機(jī)械強(qiáng)度將顯著下降。 例如當(dāng)例如

6、當(dāng) 長(zhǎng)期發(fā)熱溫度超過(guò):長(zhǎng)期發(fā)熱溫度超過(guò): l00l000 0C C(鋁)(鋁) 1501500 0C C(銅)(銅) 短時(shí)發(fā)熱溫度超過(guò):短時(shí)發(fā)熱溫度超過(guò): 2002000 0C C(鋁)(鋁) 2502500 0C C(銅)(銅)時(shí),時(shí),其抗拉強(qiáng)度其抗拉強(qiáng)度顯著下降顯著下降,因而可能在短路電動(dòng)力的作用下變形或損,因而可能在短路電動(dòng)力的作用下變形或損壞。壞。 3. 3.使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加當(dāng)發(fā)熱溫度超過(guò)一定值時(shí),接觸部分的彈性元當(dāng)發(fā)熱溫度超過(guò)一定值時(shí),接觸部分的彈性元件就會(huì)因退火而壓力降低,同時(shí)件就會(huì)因退火而壓力降低,同時(shí)發(fā)熱使導(dǎo)體表發(fā)熱使導(dǎo)體表面氧化面氧化,

7、產(chǎn)生電阻率很高的氧化層(銀的氧化,產(chǎn)生電阻率很高的氧化層(銀的氧化層電阻不大),層電阻不大),使接觸電阻增加使接觸電阻增加,引起,引起接觸部接觸部分溫度繼續(xù)升高分溫度繼續(xù)升高,將會(huì)產(chǎn)生惡性循環(huán),將會(huì)產(chǎn)生惡性循環(huán),破壞正破壞正常工作狀態(tài)常工作狀態(tài)。3.1.4 保證導(dǎo)體可靠地工作最高允許溫度保證導(dǎo)體可靠地工作最高允許溫度 為了保證電器設(shè)備在工作年限內(nèi)可靠工作,必須限制各為了保證電器設(shè)備在工作年限內(nèi)可靠工作,必須限制各種材料的發(fā)熱溫度,使其不超過(guò)一定數(shù)值,這個(gè)溫度就種材料的發(fā)熱溫度,使其不超過(guò)一定數(shù)值,這個(gè)溫度就是最高允許發(fā)熱是最高允許發(fā)熱 溫度,簡(jiǎn)稱(chēng)溫度,簡(jiǎn)稱(chēng)最高允許溫度最高允許溫度 a 。材料不

8、同,材料不同,作用不同,允許的作用不同,允許的 a不同。通常設(shè):不同。通常設(shè): 周?chē)諝鉁囟葹橹車(chē)諝鉁囟葹?0; 零部件溫度為零部件溫度為 ;當(dāng)零部件溫度;當(dāng)零部件溫度 0時(shí),時(shí),則溫升則溫升 0; 按標(biāo)準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn), 0取最不利的情況:取最不利的情況:+401.1.導(dǎo)體正常工作時(shí)最高允許溫導(dǎo)體正常工作時(shí)最高允許溫 a 一般不超過(guò)一般不超過(guò) 70 0C;在計(jì)及太陽(yáng)輻射(日照)的影響時(shí):在計(jì)及太陽(yáng)輻射(日照)的影響時(shí):鋼芯鋁絞線(xiàn)及管形導(dǎo)體,可按不超過(guò)鋼芯鋁絞線(xiàn)及管形導(dǎo)體,可按不超過(guò)80來(lái)考來(lái)考 慮;慮;當(dāng)導(dǎo)體接觸面處有鍍(搪)錫的可靠覆蓋層時(shí):允許提高當(dāng)導(dǎo)體接觸面處有鍍(搪)錫的可靠覆蓋層時(shí):允

9、許提高到到85 0C;當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí):當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí): 可提高到可提高到95。 2.2.導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)最高允許溫度導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)最高允許溫度硬鋁及鋁錳合金:硬鋁及鋁錳合金: 可取可取2000C,硬銅:硬銅: 可取可取300 0C 。 可見(jiàn)可見(jiàn)短時(shí)最高允許溫度可高于正常最可見(jiàn)可見(jiàn)短時(shí)最高允許溫度可高于正常最高允許溫度高允許溫度3.1.5 導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱計(jì)算導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱計(jì)算根據(jù)能量守恒原理有熱平衡式:根據(jù)能量守恒原理有熱平衡式:導(dǎo)體的(發(fā)熱量散熱量)使導(dǎo)體溫度升高的熱量導(dǎo)體的(發(fā)熱量散熱量)使導(dǎo)體溫度升高的熱量n求解長(zhǎng)期發(fā)熱所對(duì)應(yīng)的熱平衡式求解長(zhǎng)期發(fā)熱所對(duì)應(yīng)的熱平衡式,可得到:,

10、可得到: 1.1.長(zhǎng)期發(fā)熱的溫升及其過(guò)程;長(zhǎng)期發(fā)熱的溫升及其過(guò)程; 2.2.導(dǎo)體的允許載流量。導(dǎo)體的允許載流量。n求解短時(shí)發(fā)熱所對(duì)應(yīng)的熱平衡式求解短時(shí)發(fā)熱所對(duì)應(yīng)的熱平衡式,可得到:,可得到: 1.1.短時(shí)發(fā)熱的最高溫度短時(shí)發(fā)熱的最高溫度h h; 2.2. 與短時(shí)發(fā)熱量相對(duì)應(yīng)(成比例)的短路熱效應(yīng)與短時(shí)發(fā)熱量相對(duì)應(yīng)(成比例)的短路熱效應(yīng)QQk k(電氣設(shè)備的發(fā)熱耐(電氣設(shè)備的發(fā)熱耐受能力技術(shù)參數(shù))受能力技術(shù)參數(shù))。 因此需對(duì)熱平衡式中的各發(fā)熱量、散熱量進(jìn)行計(jì)算。因此需對(duì)熱平衡式中的各發(fā)熱量、散熱量進(jìn)行計(jì)算。1.導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱n導(dǎo)體的發(fā)熱:導(dǎo)體的發(fā)熱: 來(lái)自導(dǎo)體電阻損耗的熱量;日

11、照來(lái)自導(dǎo)體電阻損耗的熱量;日照(當(dāng)導(dǎo)體放置在露天時(shí))。(當(dāng)導(dǎo)體放置在露天時(shí))。n熱量的耗散有:熱量的耗散有: 對(duì)流、對(duì)流、輻射、輻射、導(dǎo)熱三種形式。導(dǎo)熱三種形式。1.導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱續(xù)導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱續(xù)1發(fā)熱量和散熱量計(jì)算式發(fā)熱量和散熱量計(jì)算式發(fā)熱量計(jì)算式發(fā)熱量計(jì)算式散熱量計(jì)算式散熱量計(jì)算式導(dǎo)體電阻損耗引起的發(fā)熱量導(dǎo)體電阻損耗引起的發(fā)熱量QR吸收太陽(yáng)輻射的熱量吸收太陽(yáng)輻射的熱量Qt導(dǎo)體對(duì)周?chē)椛渖崃繉?dǎo)體對(duì)周?chē)椛渖崃縌f空氣對(duì)流使導(dǎo)體散去的熱量空氣對(duì)流使導(dǎo)體散去的熱量Ql2.導(dǎo)體溫度的升高及熱平衡式導(dǎo)體溫度的升高及熱平衡式在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí):在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí):n若若 Q QR RQ Qt t Q Q

12、f fQ Ql l 則導(dǎo)體不會(huì)有溫升則導(dǎo)體不會(huì)有溫升 (導(dǎo)體溫度與環(huán)境溫度相等)。(導(dǎo)體溫度與環(huán)境溫度相等)。 (由于空氣導(dǎo)熱量很小,因此裸導(dǎo)體對(duì)空氣的導(dǎo)熱散熱量由于空氣導(dǎo)熱量很小,因此裸導(dǎo)體對(duì)空氣的導(dǎo)熱散熱量Q Qd d可可略去不計(jì)略去不計(jì))。)。n若發(fā)熱量之和若發(fā)熱量之和Q QR R Q Qt t 散熱量之和散熱量之和 Q Qf f Q Ql l ,則導(dǎo)體溫度,則導(dǎo)體溫度升高(高于環(huán)境溫度),熱量為升高(高于環(huán)境溫度),熱量為Q Qc c。 通電導(dǎo)體溫度不升高時(shí)的熱平衡式:通電導(dǎo)體溫度不升高時(shí)的熱平衡式:(1 1)通電導(dǎo)體電阻損耗的熱量)通電導(dǎo)體電阻損耗的熱量Q QR R的計(jì)算的計(jì)算常用電

13、工材料的電阻率及電阻溫度系數(shù)如常用電工材料的電阻率及電阻溫度系數(shù)如表表3 3一一1 1所示。所示。導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)n 導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)與電流的頻率、導(dǎo)數(shù)與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān)。體的形狀和尺寸有關(guān)。n矩形截面導(dǎo)體矩形截面導(dǎo)體的集膚的集膚效應(yīng)系數(shù),如圖效應(yīng)系數(shù),如圖3 31 1所示。所示。導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)2 2n圓柱及圓管導(dǎo)體圓柱及圓管導(dǎo)體的的集膚效應(yīng)系數(shù),如集膚效應(yīng)系數(shù),如圖圖3 32 2所示。圖中所示。圖中f f為電源頻率,為電源頻率,R Rdcdc, ,為為100m100m長(zhǎng)導(dǎo)體的直長(zhǎng)導(dǎo)體的直流電阻。流電阻。(2 2)導(dǎo)體

14、吸收太陽(yáng)輻射的熱量)導(dǎo)體吸收太陽(yáng)輻射的熱量QtQt計(jì)算計(jì)算(3 3)導(dǎo)體對(duì)流散熱量)導(dǎo)體對(duì)流散熱量Q Ql l計(jì)算計(jì)算1 1)自然對(duì)流散熱系數(shù))自然對(duì)流散熱系數(shù)2 2)強(qiáng)迫對(duì)流散熱系數(shù))強(qiáng)迫對(duì)流散熱系數(shù) 單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的散熱面積與導(dǎo)體尺寸、布置方式等因素有關(guān)。單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的散熱面積與導(dǎo)體尺寸、布置方式等因素有關(guān)。 導(dǎo)體片(條)間距離越近,對(duì)流條件就越差,故有效面積應(yīng)導(dǎo)體片(條)間距離越近,對(duì)流條件就越差,故有效面積應(yīng)相應(yīng)減小。相應(yīng)減小。 以下是幾種常用導(dǎo)體(如圖以下是幾種常用導(dǎo)體(如圖3 3一一3 3所示)的對(duì)流散熱面積。所示)的對(duì)流散熱面積。a.a.單條導(dǎo)體的散熱面積單條導(dǎo)體的散熱面積b.b.

15、二條導(dǎo)體的散熱面積二條導(dǎo)體的散熱面積c.c.三條導(dǎo)體的散熱面積三條導(dǎo)體的散熱面積d.d.槽形導(dǎo)體的散熱面積槽形導(dǎo)體的散熱面積e.e.圓管形導(dǎo)體的散熱面積圓管形導(dǎo)體的散熱面積(4 4)導(dǎo)體輻射散熱量)導(dǎo)體輻射散熱量QfQf的計(jì)算的計(jì)算導(dǎo)體材料的輻射系數(shù)導(dǎo)體材料的輻射系數(shù)單條導(dǎo)體輻射表面積單條導(dǎo)體輻射表面積兩條導(dǎo)體輻射表面積兩條導(dǎo)體輻射表面積三條導(dǎo)體、槽形導(dǎo)體導(dǎo)體的輻射表面積三條導(dǎo)體、槽形導(dǎo)體導(dǎo)體的輻射表面積(5 5)導(dǎo)熱散熱量)導(dǎo)熱散熱量Q Qd d的計(jì)算的計(jì)算3.2 導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的(長(zhǎng)期)發(fā)熱與短導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的(長(zhǎng)期)發(fā)熱與短路時(shí)的(短時(shí))發(fā)熱計(jì)算路時(shí)的(短時(shí))發(fā)熱計(jì)算3.2.1長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)

16、算長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算3.2.2短時(shí)發(fā)熱計(jì)算短時(shí)發(fā)熱計(jì)算學(xué)習(xí)長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算后應(yīng)了解和掌握的內(nèi)容學(xué)習(xí)長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算后應(yīng)了解和掌握的內(nèi)容1.1.導(dǎo)體正常工作時(shí)的溫升過(guò)程分析與計(jì)算導(dǎo)體正常工作時(shí)的溫升過(guò)程分析與計(jì)算2.2.長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)3.3.導(dǎo)體載流量的計(jì)算導(dǎo)體載流量的計(jì)算4.4.大電流附近的鋼構(gòu)發(fā)熱大電流附近的鋼構(gòu)發(fā)熱5.5.大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算學(xué)習(xí)短時(shí)發(fā)熱計(jì)算后應(yīng)了解和掌握的內(nèi)容學(xué)習(xí)短時(shí)發(fā)熱計(jì)算后應(yīng)了解和掌握的內(nèi)容1.1.計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的2.2.導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱分析過(guò)程導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱分析過(guò)程3.3.短路電流熱效應(yīng)的計(jì)算方法短路

17、電流熱效應(yīng)的計(jì)算方法3.2.1長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算1.1.導(dǎo)體正常工作時(shí)的溫升過(guò)程分析導(dǎo)體正常工作時(shí)的溫升過(guò)程分析 由熱平衡式由熱平衡式(室內(nèi)、不含日照發(fā)熱量室內(nèi)、不含日照發(fā)熱量Q Qt t) ): QcQcQ QR R(Q Ql lQ Qf f) 或或 Q QR R QcQc Q Ql lQ Qf f (3 31212) Q QR R為導(dǎo)體流過(guò)電流發(fā)熱產(chǎn)生的熱量。為導(dǎo)體流過(guò)電流發(fā)熱產(chǎn)生的熱量。 QcQc為導(dǎo)體溫度升高所需的熱量,當(dāng)其為零時(shí)導(dǎo)體無(wú)溫升。為導(dǎo)體溫度升高所需的熱量,當(dāng)其為零時(shí)導(dǎo)體無(wú)溫升。 (Q Ql lQ Qf f)w w(w w0 0)F F 為對(duì)流、輻射復(fù)合散熱總散熱量。為

18、對(duì)流、輻射復(fù)合散熱總散熱量。 FF導(dǎo)體的散熱面積,導(dǎo)體的散熱面積,m m2 2 w w對(duì)流、輻射復(fù)合散熱總散熱系數(shù)。對(duì)流、輻射復(fù)合散熱總散熱系數(shù)。熱平衡式(熱平衡式(3 31212)的求解與分析)的求解與分析長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)由由 這就是長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)這就是長(zhǎng)期發(fā)熱溫升的特點(diǎn)2.2.導(dǎo)體載流量的計(jì)算導(dǎo)體載流量的計(jì)算 穩(wěn)定溫升為:穩(wěn)定溫升為:可見(jiàn):導(dǎo)體(或電器)的載流量與其材料、有效截面積、環(huán)境溫度、可見(jiàn):導(dǎo)體(或電器)的載流量與其材料、有效截面積、環(huán)境溫度、散熱條件、是否受日照等因素有關(guān),這就是額定電流的由來(lái)。散熱條件、是否受日照等因素有關(guān),這就是額定電流的由來(lái)。提高導(dǎo)體

19、的載流量措施提高導(dǎo)體的載流量措施 當(dāng)導(dǎo)體的材料、尺寸、散熱條件確定之后,導(dǎo)體的載流量亦隨之確定(電氣設(shè)備額定電當(dāng)導(dǎo)體的材料、尺寸、散熱條件確定之后,導(dǎo)體的載流量亦隨之確定(電氣設(shè)備額定電流的確定為同理)。流的確定為同理)。 增加增加 (320) (321) 式中的分子,減小其分母式中的分子,減小其分母可提高導(dǎo)體的載流量可提高導(dǎo)體的載流量,通常的措施有:,通常的措施有:采用電阻率小的材料,如鋁、鋁合金等。采用電阻率小的材料,如鋁、鋁合金等。n在同樣截面積的條件下,采用表面積較大得導(dǎo)體的形狀(圓形導(dǎo)體的表面積較小,而在同樣截面積的條件下,采用表面積較大得導(dǎo)體的形狀(圓形導(dǎo)體的表面積較小,而矩形、槽

20、形的表面積則較大)。矩形、槽形的表面積則較大)。n導(dǎo)體布置應(yīng)采取散熱效果最佳的方式(而矩形截面導(dǎo)體豎放的散熱效果比平放的要導(dǎo)體布置應(yīng)采取散熱效果最佳的方式(而矩形截面導(dǎo)體豎放的散熱效果比平放的要好)。好)。RIQQQtflRRFIQQflww)(03.3.大電流附近的鋼構(gòu)發(fā)熱大電流附近的鋼構(gòu)發(fā)熱n剛構(gòu)發(fā)熱的原因:磁滯、渦流損耗。剛構(gòu)發(fā)熱的原因:磁滯、渦流損耗。n導(dǎo)體電流大于導(dǎo)體電流大于3000A時(shí),附近的的措施時(shí),附近的的措施不容忽視。不容忽視。n鋼構(gòu)發(fā)熱可能引起的不良后果。鋼構(gòu)發(fā)熱可能引起的不良后果。n減少鋼構(gòu)發(fā)熱的措施的措施:減少鋼構(gòu)發(fā)熱的措施的措施:P64P64鋼構(gòu)發(fā)熱可能引起的不良后果

21、鋼構(gòu)發(fā)熱可能引起的不良后果n使材料產(chǎn)生熱應(yīng)力而引起變形。使材料產(chǎn)生熱應(yīng)力而引起變形。n使接觸連接損壞。使接觸連接損壞。n混凝土中的鋼筋受熱膨脹,會(huì)使混凝土發(fā)生裂縫?;炷林械匿摻钍軣崤蛎?,會(huì)使混凝土發(fā)生裂縫。 鋼構(gòu)發(fā)熱的最高允許溫度規(guī)定:鋼構(gòu)發(fā)熱的最高允許溫度規(guī)定:n人可觸及的鋼構(gòu)為人可觸及的鋼構(gòu)為7070o oC C ;n人不可觸及的鋼構(gòu)為人不可觸及的鋼構(gòu)為100100o oC C ;n混凝土中的鋼筋為混凝土中的鋼筋為8080o oC C 。減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施n(1 1)加大鋼構(gòu)和導(dǎo)體之間的距離)加大鋼構(gòu)和導(dǎo)體之間的距離 使磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱,因而可降低渦

22、流使磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱,因而可降低渦流和磁滯損耗。和磁滯損耗。 n(2 2)斷開(kāi)鋼構(gòu)回路,并加上絕緣墊)斷開(kāi)鋼構(gòu)回路,并加上絕緣墊 消除環(huán)流。消除環(huán)流。減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施(續(xù)減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施(續(xù)1 1)n(3 3)采用電磁屏蔽)采用電磁屏蔽 在磁場(chǎng)強(qiáng)度在磁場(chǎng)強(qiáng)度H H最大的部位套最大的部位套上短路環(huán)(鋁環(huán)或銅環(huán)),利上短路環(huán)(鋁環(huán)或銅環(huán)),利用短路環(huán)中感應(yīng)電流的去磁作用短路環(huán)中感應(yīng)電流的去磁作用以降低導(dǎo)體的磁場(chǎng),如圖用以降低導(dǎo)體的磁場(chǎng),如圖3 3一一6 6所示;所示; 在導(dǎo)體與鋼構(gòu)之間安置屏在導(dǎo)體與鋼構(gòu)之間安置屏蔽柵,柵中的電流亦可使磁場(chǎng)蔽柵,柵中的電流亦可使磁場(chǎng)削弱。削弱

23、。減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施(續(xù)減少鋼構(gòu)熱損耗和發(fā)熱的常用措施(續(xù)2 2)n(4 4)采用分相封閉母線(xiàn)。)采用分相封閉母線(xiàn)。 如圖如圖3 3一一7 7所示,每所示,每相母線(xiàn)分別用鋁質(zhì)外殼相母線(xiàn)分別用鋁質(zhì)外殼包住,外殼上的渦流和包住,外殼上的渦流和環(huán)流能起雙重屏蔽作用,環(huán)流能起雙重屏蔽作用,殼內(nèi)和殼外磁場(chǎng)均大大殼內(nèi)和殼外磁場(chǎng)均大大降低,從而使附近鋼構(gòu)降低,從而使附近鋼構(gòu)發(fā)熱得到較好改善。發(fā)熱得到較好改善。4.4.大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算主要內(nèi)容:主要內(nèi)容:(1 1)大電流封閉母線(xiàn)(全連式分相封閉母線(xiàn))的使用場(chǎng)合;)大電流封閉母線(xiàn)(全連式分相封閉母線(xiàn))的使用場(chǎng)合

24、;(P65P65)(2 2)分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn);()分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn);(P65P65)(3 3)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱的計(jì)算式;)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱的計(jì)算式;(4 4)大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算。)大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算。 (采用工程算法(采用工程算法利用利用外殼總散熱曲線(xiàn)外殼總散熱曲線(xiàn)、母線(xiàn)母線(xiàn)85 0C時(shí)的總散熱時(shí)的總散熱曲線(xiàn)曲線(xiàn)、母線(xiàn)散熱差值與母線(xiàn)實(shí)際溫度的關(guān)系曲線(xiàn)母線(xiàn)散熱差值與母線(xiàn)實(shí)際溫度的關(guān)系曲線(xiàn))(1 1)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱1 1)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱母線(xiàn)母線(xiàn)導(dǎo)體的發(fā)熱損耗導(dǎo)體的發(fā)熱損耗計(jì)算計(jì)算母線(xiàn)母線(xiàn)外殼的發(fā)熱損

25、耗外殼的發(fā)熱損耗計(jì)算計(jì)算2 2)封閉母線(xiàn)的散熱)封閉母線(xiàn)的散熱母線(xiàn)的散熱量計(jì)算(母線(xiàn)向外殼的母線(xiàn)的散熱量計(jì)算(母線(xiàn)向外殼的輻射散熱輻射散熱和和對(duì)流散對(duì)流散熱熱)外殼的散熱量計(jì)算(外殼對(duì)周?chē)諝獾耐鈿さ纳崃坑?jì)算(外殼對(duì)周?chē)諝獾妮椛渖彷椛渖岷秃妥宰匀粚?duì)流散熱然對(duì)流散熱)(1 1)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱1)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱計(jì)算)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱計(jì)算母線(xiàn)母線(xiàn)導(dǎo)體的發(fā)熱損耗導(dǎo)體的發(fā)熱損耗計(jì)算計(jì)算母線(xiàn)母線(xiàn)外殼的發(fā)熱損耗外殼的發(fā)熱損耗計(jì)算計(jì)算(1 1)大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱續(xù))大電流封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱續(xù)1 12)封閉母線(xiàn)的散熱)封閉母線(xiàn)的散熱母線(xiàn)的散熱量計(jì)算母線(xiàn)的散

26、熱量計(jì)算外殼的散熱量計(jì)算外殼的散熱量計(jì)算母線(xiàn)向外殼的母線(xiàn)向外殼的輻射散熱量輻射散熱量母線(xiàn)向外殼的母線(xiàn)向外殼的對(duì)流散熱量對(duì)流散熱量中間相(中間相(B相)外相)外殼的殼的輻射散熱量輻射散熱量外邊相(外邊相(A、C相)外相)外殼的殼的輻射散熱量輻射散熱量外殼的自然外殼的自然對(duì)流散熱量對(duì)流散熱量封閉母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)封閉母線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)n發(fā)變組之間的引出線(xiàn)采用敞露式,容易受到外界的影發(fā)變組之間的引出線(xiàn)采用敞露式,容易受到外界的影響,如表面積灰和發(fā)生相間短路等,使運(yùn)行可靠性降低。響,如表面積灰和發(fā)生相間短路等,使運(yùn)行可靠性降低。n我國(guó)我國(guó)2020萬(wàn)一萬(wàn)一9090萬(wàn)萬(wàn)kWkW機(jī)組的母線(xiàn),已廣泛采用全連式分相機(jī)組的母

27、線(xiàn),已廣泛采用全連式分相封閉母線(xiàn),稱(chēng)為大電流封閉母線(xiàn)。封閉母線(xiàn),稱(chēng)為大電流封閉母線(xiàn)。n全連式分相封閉母線(xiàn)結(jié)構(gòu):母線(xiàn)由鋁管制成,每相母線(xiàn)全連式分相封閉母線(xiàn)結(jié)構(gòu):母線(xiàn)由鋁管制成,每相母線(xiàn)各封裝在單獨(dú)的外殼內(nèi),外殼兩端用短路板連接起來(lái)。各封裝在單獨(dú)的外殼內(nèi),外殼兩端用短路板連接起來(lái)。其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖其結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖3 3一一8 8所示所示分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)、缺點(diǎn)分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)、缺點(diǎn) 1 優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):n運(yùn)行可靠性高運(yùn)行可靠性高 因母線(xiàn)置于外殼中,能防止相間短路,因母線(xiàn)置于外殼中,能防止相間短路,而且外殼多點(diǎn)接地,可保障人體接觸時(shí)的安全;而且外殼多點(diǎn)接地,可保障人體接觸時(shí)的安全;n短路時(shí)母線(xiàn)相間的電動(dòng)力大大降低

28、短路時(shí)母線(xiàn)相間的電動(dòng)力大大降低 由于外殼渦流和環(huán)由于外殼渦流和環(huán)流的屏蔽作用,使殼內(nèi)磁場(chǎng)減弱,減小短路電動(dòng)力有明流的屏蔽作用,使殼內(nèi)磁場(chǎng)減弱,減小短路電動(dòng)力有明顯的效果;顯的效果;n殼外磁場(chǎng)因外殼電流的屏蔽作用而減弱殼外磁場(chǎng)因外殼電流的屏蔽作用而減弱 可較好改善母可較好改善母線(xiàn)附近鋼構(gòu)的發(fā)熱;線(xiàn)附近鋼構(gòu)的發(fā)熱;n安裝和維護(hù)工作量均小安裝和維護(hù)工作量均小。分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)、缺點(diǎn)分相封閉母線(xiàn)的優(yōu)、缺點(diǎn) 2缺點(diǎn):缺點(diǎn):n母線(xiàn)散熱條件較差;母線(xiàn)散熱條件較差;n外殼上產(chǎn)生損耗;外殼上產(chǎn)生損耗;n金屬消耗量增加金屬消耗量增加。1 1)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱)封閉母線(xiàn)的發(fā)熱2 2)封閉母線(xiàn)的散熱)封閉母線(xiàn)的散熱(2

29、 2)大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算)大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度的計(jì)算n根據(jù)前述的封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱計(jì)算根據(jù)前述的封閉母線(xiàn)的發(fā)熱和散熱計(jì)算式,列出熱平衡方程式解出母線(xiàn)運(yùn)行溫式,列出熱平衡方程式解出母線(xiàn)運(yùn)行溫度度w w。n工程算法是利用三條工程曲線(xiàn)(參見(jiàn)工程算法是利用三條工程曲線(xiàn)(參見(jiàn)P67P67、P68P68)大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度計(jì)算大電流封閉母線(xiàn)運(yùn)行溫度計(jì)算(工程曲線(xiàn)的應(yīng)用)(工程曲線(xiàn)的應(yīng)用)1 1)外殼的總散熱曲線(xiàn))外殼的總散熱曲線(xiàn) 如圖如圖3 3一一9 9所示。所示。將式(將式((3-26)(3-26)、式、式(3-27)(3-27)式(式(3-283-28)相加起來(lái),即)相加起來(lái),即得得

30、: :計(jì)算出計(jì)算出QsQs即可查曲線(xiàn)得即可查曲線(xiàn)得s sQQs sQQR R Q QwRwR Q QsRsR )( ssfQ 2 2)母線(xiàn)的總散熱曲線(xiàn))母線(xiàn)的總散熱曲線(xiàn) 如圖如圖3 3一一1010所示。利用式(所示。利用式((3(3一一2424)和式()和式((3(3一一25)25),并假,并假定母線(xiàn)溫度。,定母線(xiàn)溫度。,85 9C85 9C,便可得到:便可得到:算出算出s s即可由曲線(xiàn)查出即可由曲線(xiàn)查出QQw85w85)(858585 swcwrWfQQQ 3 3)QQw w,與,與w w,的關(guān)系,的關(guān)系曲線(xiàn)如圖曲線(xiàn)如圖3 3一一1111所示所示QQw w QQw w QQw85w85 Q

31、Qw w Q QwRwRQ QwR wR 、Q QsRsR為為母線(xiàn)的發(fā)熱損母線(xiàn)的發(fā)熱損耗、外殼的發(fā)熱損耗,耗、外殼的發(fā)熱損耗,可直接算得??芍苯铀愕?。3.2.2 短時(shí)發(fā)熱計(jì)算短時(shí)發(fā)熱計(jì)算1.1.計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的2.2.導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱過(guò)程分析導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱過(guò)程分析 短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn) 熱平衡方程式的分析計(jì)算熱平衡方程式的分析計(jì)算 計(jì)算結(jié)果式的應(yīng)用計(jì)算結(jié)果式的應(yīng)用3.3.短路電流熱效應(yīng)短路電流熱效應(yīng)Q Qk k的定義及其計(jì)算的定義及其計(jì)算定義定義計(jì)算方法計(jì)算方法1.1.計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的計(jì)算短時(shí)發(fā)熱的目的(1 1)確定導(dǎo)體的最高溫度)確定導(dǎo)體的最高溫度(2 2)或

32、算出與導(dǎo)體的最高溫度相對(duì)應(yīng))或算出與導(dǎo)體的最高溫度相對(duì)應(yīng)的短路電流熱效應(yīng)的短路電流熱效應(yīng)Q Qk k2.2.導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱過(guò)程分析導(dǎo)體短路時(shí)的發(fā)熱過(guò)程分析 短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)1)發(fā)熱時(shí)間短,是一個(gè)絕熱過(guò)程)發(fā)熱時(shí)間短,是一個(gè)絕熱過(guò)程 產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向周?chē)橘|(zhì)散布,可認(rèn)為在短路電流持產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向周?chē)橘|(zhì)散布,可認(rèn)為在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來(lái)升高導(dǎo)體自身的溫度,續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來(lái)升高導(dǎo)體自身的溫度,即認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程;即認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程;2)電阻和比熱容不能再視為常數(shù))電阻和比熱容不能再視為常數(shù) 短路時(shí)導(dǎo)體溫度變化范圍很大,它的,而應(yīng)為溫度的函數(shù)

33、。短路時(shí)導(dǎo)體溫度變化范圍很大,它的,而應(yīng)為溫度的函數(shù)。 短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱過(guò)程如短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱過(guò)程如圖圖3 3一一1212所示所示 從短路開(kāi)始(從短路開(kāi)始(t tw w) )到短路被到短路被切除(切除(t tk k)這段極短的時(shí))這段極短的時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體的溫度從初始間內(nèi),導(dǎo)體的溫度從初始值值w w,很快上升到最大值,很快上升到最大值h h。在短路被切除后,導(dǎo)。在短路被切除后,導(dǎo)體的溫度從最大值體的溫度從最大值h h、自、自然冷卻到周?chē)h(huán)境溫度然冷卻到周?chē)h(huán)境溫度o o熱平衡方程式的分析計(jì)算熱平衡方程式的分析計(jì)算 計(jì)算結(jié)果式的應(yīng)用計(jì)算結(jié)果式的應(yīng)用3.3.短路電流熱效應(yīng)短路電流熱效應(yīng)Q Qk k的定

34、義及的定義及其計(jì)算其計(jì)算(1 1)等值時(shí)間法計(jì)算)等值時(shí)間法計(jì)算Q Qk k Q Qp p Q Qnpnp(2 2)實(shí)用計(jì)算法計(jì)算)實(shí)用計(jì)算法計(jì)算Q Qk k Q Qp p Q Qnpnp3.3 3.3 載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力計(jì)算載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力計(jì)算一、計(jì)算電動(dòng)力的方法一、計(jì)算電動(dòng)力的方法二、三相載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力二、三相載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力三、分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算三、分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算3.3.1計(jì)算電動(dòng)力的方法計(jì)算電動(dòng)力的方法n電動(dòng)力是磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的一種作用力。電動(dòng)力是磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)體的一種作用力。n電氣設(shè)備在正常狀態(tài)下,由于流過(guò)導(dǎo)體的工作電電氣設(shè)備在正常狀態(tài)下,由于流

35、過(guò)導(dǎo)體的工作電流相對(duì)較小,相應(yīng)的電動(dòng)力也較小,因而不易為流相對(duì)較小,相應(yīng)的電動(dòng)力也較小,因而不易為人們所察覺(jué)。而在短路時(shí),特別是短路沖擊電流人們所察覺(jué)。而在短路時(shí),特別是短路沖擊電流流過(guò)時(shí),電動(dòng)力可達(dá)到很大的數(shù)值,當(dāng)載流導(dǎo)體流過(guò)時(shí),電動(dòng)力可達(dá)到很大的數(shù)值,當(dāng)載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí),將會(huì)產(chǎn)生變形或和電氣設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí),將會(huì)產(chǎn)生變形或損壞。損壞。n為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,必須研究短路沖擊電為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,必須研究短路沖擊電流產(chǎn)生電動(dòng)力的大小和特征,以便選用適當(dāng)強(qiáng)度流產(chǎn)生電動(dòng)力的大小和特征,以便選用適當(dāng)強(qiáng)度的導(dǎo)體和電氣設(shè)備,保證足夠的動(dòng)穩(wěn)定性。的導(dǎo)體和電氣設(shè)備,保證足夠的動(dòng)

36、穩(wěn)定性。n必要時(shí)應(yīng)采取限制短路電流的措施,以減小短路必要時(shí)應(yīng)采取限制短路電流的措施,以減小短路電動(dòng)力。電動(dòng)力。n計(jì)算電動(dòng)力的方法有:計(jì)算電動(dòng)力的方法有:1.1.畢奧一沙瓦定律計(jì)算畢奧一沙瓦定律計(jì)算2.2.能量守恒定理計(jì)算(略)能量守恒定理計(jì)算(略)1.1.畢奧一沙瓦定律法計(jì)算電動(dòng)畢奧一沙瓦定律法計(jì)算電動(dòng)力力n如圖如圖3 3一一1616所示,處所示,處在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的導(dǎo)體L L,通過(guò)電流通過(guò)電流i i,根據(jù)畢,根據(jù)畢奧一沙瓦定律可知,奧一沙瓦定律可知,導(dǎo)體單元長(zhǎng)度導(dǎo)體單元長(zhǎng)度dldl上所上所受的電動(dòng)力受的電動(dòng)力dFdF為n將式(將式(3 3一一44)44)沿導(dǎo)體沿導(dǎo)體L L的全長(zhǎng)積分,可

37、得的全長(zhǎng)積分,可得到導(dǎo)體到導(dǎo)體L L全長(zhǎng)上所受的總電動(dòng)力為全長(zhǎng)上所受的總電動(dòng)力為 2 2兩條平行導(dǎo)體間的電動(dòng)力的計(jì)兩條平行導(dǎo)體間的電動(dòng)力的計(jì)算算n因配電裝置中,因配電裝置中,導(dǎo)體都是平行布導(dǎo)體都是平行布置的,所以在分置的,所以在分析三相導(dǎo)體受力析三相導(dǎo)體受力情況之前,先分情況之前,先分析兩根細(xì)長(zhǎng)平行析兩根細(xì)長(zhǎng)平行導(dǎo)體間的電動(dòng)力。導(dǎo)體間的電動(dòng)力。n利用式(利用式(3 3一一4545)來(lái)確定)來(lái)確定兩條載流導(dǎo)體間的電動(dòng)兩條載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力,可以認(rèn)為一條導(dǎo)體力,可以認(rèn)為一條導(dǎo)體處在另一條導(dǎo)體的磁場(chǎng)處在另一條導(dǎo)體的磁場(chǎng)里。設(shè)載流導(dǎo)體里。設(shè)載流導(dǎo)體1 1中的電中的電流流i i1 1在導(dǎo)體在導(dǎo)體2 2處

38、所產(chǎn)生的處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為n矩形截面、槽形截面的矩形截面、槽形截面的形狀系數(shù)形狀系數(shù)k k參見(jiàn)圖參見(jiàn)圖3-183-18、表表3-43-4n對(duì)于圖對(duì)于圖3-183-18而言,而言,3.3.2三相載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力三相載流導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力1.電動(dòng)力的計(jì)算電動(dòng)力的計(jì)算邊相、中相的三相短路電動(dòng)力組成及分量邊相、中相的三相短路電動(dòng)力組成及分量2.電動(dòng)力的最大值電動(dòng)力的最大值nF FA A的最大值出現(xiàn)在固定分量和非周期分量之和為最大的瞬間,此時(shí)的最大值出現(xiàn)在固定分量和非周期分量之和為最大的瞬間,此時(shí) 臨界初相角臨界初相角A A=75=75o o或或255255o o等。等。nF FB

39、 B的最大值出現(xiàn)在非周期分量為最大的瞬間,此時(shí)的最大值出現(xiàn)在非周期分量為最大的瞬間,此時(shí)臨界初相角臨界初相角A A為為7575o o, 165, 165o o, 255, 255o o及及345345o o等。等。將臨界初相角分別代人電動(dòng)力表示式(將臨界初相角分別代人電動(dòng)力表示式(3-493-49)和式()和式(3-50)3-50),一般取,一般取Ta = Ta = 0.05s,0.05s,得到:得到:兩相短路和三相短路時(shí)的電動(dòng)力比較兩相短路和三相短路時(shí)的電動(dòng)力比較3.3.導(dǎo)體振動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力導(dǎo)體振動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力3.3.3分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算分相封閉母線(xiàn)的電動(dòng)力計(jì)算n 采用分相封閉母線(xiàn)后,

40、鄰相母線(xiàn)產(chǎn)生的磁通穿人本相采用分相封閉母線(xiàn)后,鄰相母線(xiàn)產(chǎn)生的磁通穿人本相時(shí),因受到外殼屏蔽作用而大大減弱。母線(xiàn)通過(guò)短路時(shí),因受到外殼屏蔽作用而大大減弱。母線(xiàn)通過(guò)短路電流時(shí),受到殼內(nèi)磁場(chǎng)的作用,經(jīng)推導(dǎo)得出三相短路電流時(shí),受到殼內(nèi)磁場(chǎng)的作用,經(jīng)推導(dǎo)得出三相短路時(shí)的電動(dòng)力為:時(shí)的電動(dòng)力為:3.4 3.4 電氣設(shè)備及主接線(xiàn)的可靠性分析電氣設(shè)備及主接線(xiàn)的可靠性分析一、基本概念一、基本概念二、可靠性的主要指標(biāo)二、可靠性的主要指標(biāo)三、電氣主接線(xiàn)的可靠性三、電氣主接線(xiàn)的可靠性3.4.1基本概念基本概念n發(fā)電廠(chǎng)和變電站能否完成規(guī)定的功能與發(fā)電廠(chǎng)和變電站能否完成規(guī)定的功能與電氣設(shè)備及主接線(xiàn)有著密切的關(guān)系。電氣設(shè)備

41、及主接線(xiàn)有著密切的關(guān)系。n對(duì)電氣設(shè)備及主接線(xiàn)進(jìn)行可靠性分析計(jì)對(duì)電氣設(shè)備及主接線(xiàn)進(jìn)行可靠性分析計(jì)算的主要目的,是通過(guò)設(shè)備的可靠性數(shù)算的主要目的,是通過(guò)設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)來(lái)分析計(jì)算電氣主接線(xiàn)的可靠性,將據(jù)來(lái)分析計(jì)算電氣主接線(xiàn)的可靠性,將其分析計(jì)算結(jié)果用作:其分析計(jì)算結(jié)果用作:(1 1)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)電氣主接線(xiàn)的依據(jù);)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)電氣主接線(xiàn)的依據(jù);(2 2)選擇最優(yōu)方案的依據(jù);)選擇最優(yōu)方案的依據(jù);(3 3)對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的主接線(xiàn),尋求可能的供)對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的主接線(xiàn),尋求可能的供電路徑,選擇最佳運(yùn)行方式;電路徑,選擇最佳運(yùn)行方式;(4 4)尋找主接線(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié),以便合理安)尋找主接線(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié),以便合理安排檢修

42、計(jì)劃和采取相應(yīng)對(duì)策排檢修計(jì)劃和采取相應(yīng)對(duì)策(5 5)研究可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳搭配等。)研究可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳搭配等??煽啃苑治鲇?jì)算結(jié)果用于可靠性分析計(jì)算結(jié)果用于: 1可靠性的含義可靠性的含義n系統(tǒng)系統(tǒng)是由許多是由許多元件元件組成組成n元件元件不能再分解不能再分解n元件與系統(tǒng)是相對(duì)的元件與系統(tǒng)是相對(duì)的n 可靠性可靠性定義:元件、設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)定定義:元件、設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的條件下和預(yù)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的的概率概率。電氣主接線(xiàn)的可靠性定義電氣主接線(xiàn)的可靠性定義n在規(guī)定的額定條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)(例如在規(guī)定的額定條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)(例如一年)完成預(yù)期功能狀況

43、的概率。一年)完成預(yù)期功能狀況的概率。n預(yù)定的功能可規(guī)定一些判據(jù)來(lái)衡量。預(yù)定的功能可規(guī)定一些判據(jù)來(lái)衡量。n衡量主接線(xiàn)完成功能和喪失功能的判據(jù):衡量主接線(xiàn)完成功能和喪失功能的判據(jù):保證某回路或某若干回路供電連續(xù)性的概率;保證某回路或某若干回路供電連續(xù)性的概率;保證發(fā)電出力的概率;保證發(fā)電出力的概率;保證母線(xiàn)電能質(zhì)量的概率保證母線(xiàn)電能質(zhì)量的概率n目前,在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí),多以保證連續(xù)供電目前,在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí),多以保證連續(xù)供電和發(fā)電出力的概率作為可靠性計(jì)算的判據(jù)。和發(fā)電出力的概率作為可靠性計(jì)算的判據(jù)。 2.從可靠性觀點(diǎn)看電氣設(shè)備的分類(lèi)從可靠性觀點(diǎn)看電氣設(shè)備的分類(lèi)n電力系統(tǒng)中使用的設(shè)備(元件)可分為電力系

44、統(tǒng)中使用的設(shè)備(元件)可分為兩類(lèi):兩類(lèi):可修復(fù)元件可修復(fù)元件和和不可修復(fù)元件不可修復(fù)元件。n可修復(fù)元件可修復(fù)元件:經(jīng)過(guò)一段時(shí)間工作后,發(fā):經(jīng)過(guò)一段時(shí)間工作后,發(fā)生了故障,經(jīng)過(guò)修理能再次恢復(fù)到原來(lái)生了故障,經(jīng)過(guò)修理能再次恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)的設(shè)備,如斷路器、變壓器的工作狀態(tài)的設(shè)備,如斷路器、變壓器等。等。n不可修復(fù)元件不可修復(fù)元件:工作一段時(shí)間后,發(fā)生:工作一段時(shí)間后,發(fā)生了故障不能修理,或者雖能修復(fù)但不經(jīng)了故障不能修理,或者雖能修復(fù)但不經(jīng)濟(jì)的設(shè)備,如電阻、電容等。濟(jì)的設(shè)備,如電阻、電容等。n可修復(fù)系統(tǒng)可修復(fù)系統(tǒng):由可修復(fù)元件組成的系統(tǒng)。:由可修復(fù)元件組成的系統(tǒng)。電氣主接線(xiàn)屬于可修復(fù)系統(tǒng)電氣主接

45、線(xiàn)屬于可修復(fù)系統(tǒng)n電力系統(tǒng)中使用的絕大部分設(shè)備,如發(fā)電力系統(tǒng)中使用的絕大部分設(shè)備,如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線(xiàn)和輸電線(xiàn)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路等都屬于可修復(fù)元件,因此電氣主接路等都屬于可修復(fù)元件,因此電氣主接線(xiàn)亦屬于可修復(fù)系統(tǒng)。線(xiàn)亦屬于可修復(fù)系統(tǒng)。 3 3電氣設(shè)備的工作狀態(tài)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)基本上可分為兩種:基本上可分為兩種:(1)運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)(工作或待命)(工作或待命)可用狀態(tài),即元件可用狀態(tài),即元件處于可執(zhí)行它的規(guī)定功能的狀態(tài)處于可執(zhí)行它的規(guī)定功能的狀態(tài)(2)停運(yùn)狀態(tài)停運(yùn)狀態(tài)(故障或檢修)(故障或檢修)不可用狀態(tài),即元不可用狀態(tài),即元件由于故障處于不能執(zhí)行其規(guī)定功能的狀態(tài)

46、。件由于故障處于不能執(zhí)行其規(guī)定功能的狀態(tài)。n不可用狀態(tài)中計(jì)劃停運(yùn)狀態(tài)是事先安排的。不可用狀態(tài)中計(jì)劃停運(yùn)狀態(tài)是事先安排的。n強(qiáng)迫停運(yùn)狀態(tài)是隨機(jī)的。強(qiáng)迫停運(yùn)狀態(tài)是隨機(jī)的。n為簡(jiǎn)化分析,可靠性研究中不包括計(jì)劃停運(yùn)狀態(tài)。為簡(jiǎn)化分析,可靠性研究中不包括計(jì)劃停運(yùn)狀態(tài)??尚迯?fù)元件的壽命過(guò)程流程圖可修復(fù)元件的壽命過(guò)程流程圖n圖中圖中“1”1”表示運(yùn)行狀態(tài),表示運(yùn)行狀態(tài),“0”0”表示停運(yùn)狀態(tài),持續(xù)表示停運(yùn)狀態(tài),持續(xù)工作時(shí)間工作時(shí)間T TU U和持續(xù)停運(yùn)時(shí)間和持續(xù)停運(yùn)時(shí)間T TD D都是隨機(jī)變量,元件運(yùn)行都是隨機(jī)變量,元件運(yùn)行一段時(shí)間一段時(shí)間T TU1U1后,隨機(jī)地發(fā)后,隨機(jī)地發(fā)生故障,為恢復(fù)其功能進(jìn)行生故障,

47、為恢復(fù)其功能進(jìn)行修理,經(jīng)修理,經(jīng)T TD1D1時(shí)間后又投人時(shí)間后又投人運(yùn)行。運(yùn)行。n整個(gè)元件的壽命處在整個(gè)元件的壽命處在“運(yùn)運(yùn)行行”、“停運(yùn)停運(yùn)”兩種狀態(tài)的兩種狀態(tài)的交替之中,是一個(gè)循環(huán)過(guò)程交替之中,是一個(gè)循環(huán)過(guò)程。3.4.2可靠性的主要指標(biāo)可靠性的主要指標(biāo) 可靠性指標(biāo)既可以從成功(及完成某可靠性指標(biāo)既可以從成功(及完成某功能)的角度來(lái)描述,也可以從失敗功能)的角度來(lái)描述,也可以從失?。ㄊВ┑慕嵌葋?lái)描述。(失效)的角度來(lái)描述。 常用的指標(biāo)有:常用的指標(biāo)有:可靠度可靠度、可用度可用度、故故障率障率、平均無(wú)故障時(shí)間平均無(wú)故障時(shí)間(又稱(chēng)平均工(又稱(chēng)平均工作時(shí)間)和作時(shí)間)和平均停運(yùn)時(shí)間平均停運(yùn)時(shí)間

48、。 1不可修復(fù)元件的常用可靠性指標(biāo)不可修復(fù)元件的常用可靠性指標(biāo)(1)可靠度可靠度R(t) 一個(gè)元件在預(yù)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下,一個(gè)元件在預(yù)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下,執(zhí)行規(guī)定功能的概率。執(zhí)行規(guī)定功能的概率。(2)不可靠度不可靠度F(t) 與可靠度相反,不可靠度函數(shù)與可靠度相反,不可靠度函數(shù)F(t)表示元件在小于或等于預(yù)定時(shí)間表示元件在小于或等于預(yù)定時(shí)間t發(fā)生故障的概率。發(fā)生故障的概率。(3)故障率故障率(t) 對(duì)一個(gè)不可修復(fù)元件,故障率表示元對(duì)一個(gè)不可修復(fù)元件,故障率表示元件在件在t時(shí)刻以前處于正常工作狀態(tài),在時(shí)刻以前處于正常工作狀態(tài),在t時(shí)刻以后的下一時(shí)刻以后的下一個(gè)時(shí)間間隔個(gè)時(shí)間間隔t內(nèi)發(fā)生故障的

49、條件概率。內(nèi)發(fā)生故障的條件概率。(4)平均無(wú)故障工作時(shí)間平均無(wú)故障工作時(shí)間(Mean time to failuer)MU 是元件連續(xù)工作時(shí)間是元件連續(xù)工作時(shí)間TU隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望各指標(biāo)之間的關(guān)系各指標(biāo)之間的關(guān)系可靠度可靠度R R(t t)與與不可靠度不可靠度F F(t t)是是 時(shí)間的函數(shù)。兩態(tài)情況下時(shí)間的函數(shù)。兩態(tài)情況下, ,下面關(guān)下面關(guān)系成立:系成立: 元件的可靠度和不可靠度是對(duì)立的事件,其概率之和等于元件的可靠度和不可靠度是對(duì)立的事件,其概率之和等于1 1,所以當(dāng),所以當(dāng)t=0t=0時(shí),時(shí),R(t)R(t)1 1;t t,R(t,R(t)0 0。這說(shuō)明元件在開(kāi)始運(yùn)行

50、時(shí)是完。這說(shuō)明元件在開(kāi)始運(yùn)行時(shí)是完好的,可靠度好的,可靠度R(0)R(0)1 1,但在工作無(wú)窮大時(shí)間以后,元件必然發(fā)生故,但在工作無(wú)窮大時(shí)間以后,元件必然發(fā)生故障(失效),故障(失效),故R(R()0 0。 R(t)R(t)表示可靠度在時(shí)間上如何從表示可靠度在時(shí)間上如何從1 1向向0 0減減小的情況,(如圖小的情況,(如圖3 3一一2525所示)。所示)。不可靠度和可靠度說(shuō)明的問(wèn)題相同。不可靠度和可靠度說(shuō)明的問(wèn)題相同。 設(shè)總共有設(shè)總共有n n個(gè)相同元件,運(yùn)行個(gè)相同元件,運(yùn)行t t時(shí)間以后已有時(shí)間以后已有n nf f(t)(t)個(gè)元件損壞,還剩個(gè)元件損壞,還剩n ns s(t)(t)個(gè)元件完好,

51、則有個(gè)元件完好,則有 可靠度、不可靠度和故障率三者的關(guān)系可靠度、不可靠度和故障率三者的關(guān)系f(t)f(t)稱(chēng)為稱(chēng)為故障密度函數(shù)故障密度函數(shù)是不可靠度是不可靠度F(t)F(t)對(duì)時(shí)間對(duì)時(shí)間t t的一階微分,表示單位時(shí)的一階微分,表示單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。間內(nèi)發(fā)生故障的概率。故障率函數(shù)為故障密度函數(shù)故障率函數(shù)為故障密度函數(shù)f(tf(t)與可靠度函數(shù))與可靠度函數(shù)R(tR(t)的比。式()的比。式(3 3一一6666)表明可靠度、不可靠度和故障率三者的關(guān)系,對(duì)元件的大量觀測(cè)統(tǒng)計(jì),表明可靠度、不可靠度和故障率三者的關(guān)系,對(duì)元件的大量觀測(cè)統(tǒng)計(jì),可以找出可以找出R(t)R(t)或或F(t)=1-R(t

52、)F(t)=1-R(t),則可按式(,則可按式(3 3一一6666)求得)求得(t)n設(shè)備可靠度設(shè)備可靠度R(t)R(t)是以故障率是以故障率 (t)對(duì)時(shí)間積分為指數(shù)的指數(shù)函數(shù)對(duì)時(shí)間積分為指數(shù)的指數(shù)函數(shù) ,這個(gè)結(jié)論非常重要這個(gè)結(jié)論非常重要故障率越小可靠度越高。故障率越小可靠度越高。n當(dāng)當(dāng)(t)= 為常數(shù)時(shí)為常數(shù)時(shí)n設(shè)備可靠度設(shè)備可靠度R(t)R(t)按時(shí)間呈指數(shù)分布,并且按時(shí)間呈指數(shù)分布,并且只與故障率一個(gè)參數(shù)有關(guān),不反只與故障率一個(gè)參數(shù)有關(guān),不反映設(shè)備的維修狀態(tài),所以只能用作描述不可修復(fù)元件的靠性。映設(shè)備的維修狀態(tài),所以只能用作描述不可修復(fù)元件的靠性。平均無(wú)故障工作時(shí)間平均無(wú)故障工作時(shí)間M

53、MU U與故障率與故障率(t)的關(guān)系的關(guān)系n根據(jù)期望的定義根據(jù)期望的定義 M MU U M MU U 由式(由式((3(3一一7373)可見(jiàn),在上述條件下平均無(wú)故)可見(jiàn),在上述條件下平均無(wú)故障工作時(shí)間障工作時(shí)間M MU U和該設(shè)備的故障率和該設(shè)備的故障率互為倒數(shù)?;榈箶?shù)。當(dāng)故障率為常數(shù)又時(shí),設(shè)備的平均無(wú)故障工作當(dāng)故障率為常數(shù)又時(shí),設(shè)備的平均無(wú)故障工作時(shí)間時(shí)間M MU U =1/ =1/ 也是一個(gè)常數(shù)。也是一個(gè)常數(shù)。故障率故障率(t)的典型形態(tài)的典型形態(tài)n故障率故障率(t)的典型形態(tài)的典型形態(tài)如圖如圖3-263-26所示所示, ,其形似其形似浴盆,故稱(chēng)浴盆曲線(xiàn)。浴盆,故稱(chēng)浴盆曲線(xiàn)。對(duì)可修復(fù)元件

54、講,對(duì)可修復(fù)元件講,原則原則上示每件設(shè)備都能經(jīng)歷上示每件設(shè)備都能經(jīng)歷故障率曲線(xiàn)的各個(gè)階段故障率曲線(xiàn)的各個(gè)階段。而不可修復(fù)設(shè)備由于壽而不可修復(fù)設(shè)備由于壽命只有一次,在曲線(xiàn)上命只有一次,在曲線(xiàn)上只有一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示。只有一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示。 2可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)(1)(1 1)故障率)故障率 (t(t) 元件由運(yùn)行狀態(tài)向停運(yùn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概元件由運(yùn)行狀態(tài)向停運(yùn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率密度(或單位時(shí)間內(nèi)(如一年)元件發(fā)生故障而停運(yùn)的率密度(或單位時(shí)間內(nèi)(如一年)元件發(fā)生故障而停運(yùn)的次數(shù))次數(shù))(2 2)修復(fù)率)修復(fù)率(t(t) 元件由運(yùn)行停運(yùn)狀態(tài)經(jīng)過(guò)修理后轉(zhuǎn)向元件由運(yùn)行停運(yùn)狀態(tài)經(jīng)過(guò)修理后轉(zhuǎn)向運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率密度(表示

55、修理能力的指標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移概率密度(表示修理能力的指標(biāo)平均平均單位時(shí)間內(nèi)能修復(fù)設(shè)備的臺(tái)數(shù))單位時(shí)間內(nèi)能修復(fù)設(shè)備的臺(tái)數(shù))(3 3)平均修復(fù)時(shí)間)平均修復(fù)時(shí)間M MD D 元件連續(xù)停運(yùn)時(shí)間元件連續(xù)停運(yùn)時(shí)間T TD D隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望,亦稱(chēng)平均停運(yùn)時(shí)間。期望,亦稱(chēng)平均停運(yùn)時(shí)間。(4 4)平均運(yùn)行周期)平均運(yùn)行周期T TS S 可修復(fù)元件的平均故障間隔時(shí)間可修復(fù)元件的平均故障間隔時(shí)間(Mean time between failureMean time between failure),或稱(chēng)為平均運(yùn)行周期。),或稱(chēng)為平均運(yùn)行周期。2 2可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)可修復(fù)元件的可靠性指標(biāo)(2

56、)(2)(5 5)可用度)可用度A A 又稱(chēng)可用率、有效度,是指穩(wěn)態(tài)下元件或又稱(chēng)可用率、有效度,是指穩(wěn)態(tài)下元件或系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)的概率。系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)的概率。 可用度與可靠度的不同在于,可靠度的定義中要求元件可用度與可靠度的不同在于,可靠度的定義中要求元件在時(shí)間區(qū)間在時(shí)間區(qū)間0,t0,t連續(xù)地處于工作狀態(tài),而可用度則無(wú)此連續(xù)地處于工作狀態(tài),而可用度則無(wú)此要求。故而可用度能確切地描述可修復(fù)元件的有效程度。要求。故而可用度能確切地描述可修復(fù)元件的有效程度。(6 6)不可用度)不可用度 (又稱(chēng)不可用率、無(wú)效度)指穩(wěn)態(tài)下元(又稱(chēng)不可用率、無(wú)效度)指穩(wěn)態(tài)下元件或系統(tǒng)失去規(guī)定功能而處于停運(yùn)狀態(tài)的

57、概率,是可用件或系統(tǒng)失去規(guī)定功能而處于停運(yùn)狀態(tài)的概率,是可用度的對(duì)立事件,。度的對(duì)立事件,。(7 7)故障頻率)故障頻率 表示設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下,每年平均表示設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下,每年平均故障次數(shù),為平均運(yùn)行周期故障次數(shù),為平均運(yùn)行周期T TS S的倒數(shù)的倒數(shù)Af各可靠性指標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其相互關(guān)系各可靠性指標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其相互關(guān)系(1)n平均修復(fù)時(shí)間平均修復(fù)時(shí)間 n平均運(yùn)行周期平均運(yùn)行周期 n可用度可用度 111MMMMMDUUSUA11MMMDUSMD各各可靠性指標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其相互關(guān)系(可靠性指標(biāo)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其相互關(guān)系(2 2)n不可用度不可用度n故障頻率故障頻率 MMMDUDA

58、A1AAfMMTDUS 11算例【例36】3.電氣主接線(xiàn)的可靠性指標(biāo)(1)n發(fā)電廠(chǎng)和變電站的電氣主接線(xiàn)由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、發(fā)電廠(chǎng)和變電站的電氣主接線(xiàn)由發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路等元件組合而成母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路等元件組合而成,設(shè)備多、連接復(fù)雜,各種,設(shè)備多、連接復(fù)雜,各種設(shè)備的操作、計(jì)劃?rùn)z修及故障,對(duì)整個(gè)主接線(xiàn)的可靠性都有設(shè)備的操作、計(jì)劃?rùn)z修及故障,對(duì)整個(gè)主接線(xiàn)的可靠性都有影響。影響。n主接線(xiàn)可靠性的判據(jù)隨著主接線(xiàn)的功能及在電力系統(tǒng)中地位主接線(xiàn)可靠性的判據(jù)隨著主接線(xiàn)的功能及在電力系統(tǒng)中地位不同而異。例如:不同而異。例如: 對(duì)終端變電站,其可靠性判據(jù)就是對(duì)低壓母線(xiàn)供電的可靠對(duì)終端變電

59、站,其可靠性判據(jù)就是對(duì)低壓母線(xiàn)供電的可靠程度;程度; 對(duì)中間變電站,其可靠性判據(jù)除要考慮對(duì)低壓母線(xiàn)供電的對(duì)中間變電站,其可靠性判據(jù)除要考慮對(duì)低壓母線(xiàn)供電的可靠程度外,還要考慮保證高壓側(cè)功率流動(dòng)交換的可靠程度可靠程度外,還要考慮保證高壓側(cè)功率流動(dòng)交換的可靠程度等。等。3.電氣主接線(xiàn)的可靠性指標(biāo)(2)n對(duì)主接線(xiàn)可靠性的衡量對(duì)主接線(xiàn)可靠性的衡量 以是否保證連續(xù)供以是否保證連續(xù)供電和保證發(fā)出給定電力的概率為基本判據(jù),如電和保證發(fā)出給定電力的概率為基本判據(jù),如果不能連續(xù)供電就算系統(tǒng)不可靠,對(duì)發(fā)電系統(tǒng),果不能連續(xù)供電就算系統(tǒng)不可靠,對(duì)發(fā)電系統(tǒng),即使連續(xù)供電,只要發(fā)電容量不能滿(mǎn)足負(fù)荷需即使連續(xù)供電,只要發(fā)電

60、容量不能滿(mǎn)足負(fù)荷需求就算不可靠。求就算不可靠。n主接線(xiàn)的可靠性指標(biāo)用某種供電方式下的主接線(xiàn)的可靠性指標(biāo)用某種供電方式下的可用可用度度A A、平均無(wú)故障工作時(shí)間平均無(wú)故障工作時(shí)間T TU U、每年平均停運(yùn)時(shí)每年平均停運(yùn)時(shí)間間T TD D和和故障頻率故障頻率等表示。等表示。3.4.33.4.3電氣主接線(xiàn)的可靠性計(jì)算電氣主接線(xiàn)的可靠性計(jì)算n1.1.串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng) 如果系統(tǒng)中任何一個(gè)元件發(fā)生故障,如果系統(tǒng)中任何一個(gè)元件發(fā)生故障,便構(gòu)成系統(tǒng)故障,這種系統(tǒng)稱(chēng)為便構(gòu)成系統(tǒng)故障,這種系統(tǒng)稱(chēng)為串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)。注意。注意這里所說(shuō)的這里所說(shuō)的“串聯(lián)串聯(lián)”一詞,與電路中元件的串聯(lián)一詞,與電路中元件的串聯(lián)概念不同。

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