第二章 载流导体的发热和电动力
与电阻温度导数见表2-1.
表2-1 电阻率 及电阻温度系数
材料名称
t
-1）
( mm2 /m)
0.02900
0.03790 0.04580 0.01790 0.13900
t（℃
纯铝
铝锰合金 铝镁合金 铜 钢
0.00403
0.00420 0.00420 0.00385 0.00455
w 0
，在
I 2 R d t mc d w F d t
数 w 均可视为常数。
(J/m)
（2-13）
导体通过正常工作电流时，其温度变化范围不大，因此电阻R、比热容c及散热系
mc 1 dt 2 d( I 2 R w F ) w F I R w F
3.对流散热量 Q L
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为对流。由传热学可知，对流散 热所传递的热量，与温差及散热面积成正比，即导体对流散热量 为
（W/m）
（2-5）
（1）自然对流散热。屋内自然通风或屋外风速小于 0.2m/s，属于自然对流散热。空
气自然对流散热系数，
l 1.5(w 0 )0.35
式中，
(W/m)
（2-9）
为导体材料的相对辐射系数，见表2-2。
表2-2 导体材料的黑度系数
辐射系数 0.80 0.82 0.91
材 料 绝对黑体 表面磨光的铝 氧化了的铝 氧化了的铜
辐射系数 1.00 0.040 0.20～0.30 0.60~0.70
材 料 氧化了的钢 有光泽的黑漆 无光泽的黑漆
w (1 e ) k e
t Tr
t Tr
（2-18）
上式说明升温的过程是按指数曲线变化，大约经过t=(3~4) Tr时间， 便趋近稳定温 升 ，如图2-5所示。
图2-5 导体温升
的变化曲线
二、导体的载流量
根据稳定温升公，可计算导体的载流量，即
I 2 R w w F Ql Qf
A B(sin )
n
将式（2-7）乘以修正系数 后，代入式（2-5）中，即得强迫对流散热量为
Nu Ql ( w 0 )[ A B(sin ) n ] D D VD 0.13 v
0.65
( w 0 )[ A B(sin )n ] (W/m)
在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体自身的温度，即认为是一 个绝热过程。 （2）短路时导体温度变化范围很大，它的电阻和比热容不能再视为常数，而应为 温度的函数。 根据短路时导体发热的特点，在时间 内，可列出热平衡方程式
2 ikt R d t mC d (J)
（2-22）
R 0 (1 )
如图2-3(c)所示，三条矩形导体对流散热面积为 当
3 A1 4 A2 (m 2 /m) 8mm b , Fl 2 10 mm 4( A A ) (m /m) 1 2
如图2-3(d)所示，槽形导体对流散热面积： 当100mm<h<200mm时，为
b h Fl 2 A1 A2 2 1000 1000
QR Qt Ql Qf
（2-1）
1.导体电阻损耗的热量 QR
单位长度（1m）的导体，通过母线电流IW （A）时，由电阻损耗产生的热量，可用 下式计算
QR I Rac
2 W
导体的交流电阻 为
（2-2）
（2-3） 式中： w 为导体的运行温度；Rac为1000m长导体在20℃的直流电阻；S为导体截面 积。 材料电阻率
设t＝0时，初始温升
k
k 0
。当时间由0→t时，温升由
k
，对
上式进行积分
mc 1 2 d t d( I R w F ) 2 w F k I R w F 0
t
I 2 R w F mc dt ln 2 w F I R w F k
（2-8）
4.导体辐射散热量Q f
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。根据斯蒂芬— 波尔兹曼定律，导体向周围空气辐射的热量，与导体和周围空气绝对温度四次方差成 正比，即导体辐射散热量 Qf为
273 w 4 273 0 4 Qf 5.7 Ff 100 100
钢构件的发热不容忽视。钢构件温度升高后，可能使材料产生热应力而引起变形，或
使接触连接损坏。混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土发生裂缝。 为了减少钢构件损耗和发热，常采用下面一些措施： （1）加大钢构件和导体之间的距离，使磁场强度减弱，因而可降低涡流和磁滞损耗 （2）断开钢构件回路，并加上绝缘垫，消除环流 （3）采用电磁屏蔽。在磁场强度H最大的部位套上短路环，利用短路环中感应电流的 去磁作用以降低导体的磁场，如图2-6所示；或在导体与钢构件之间安置屏蔽栅，栅中 的电流亦可使磁场削弱
h A1 1000 b A2 1000
如图2-3(b)所示，二条矩形导体对流散热面积为
(m 2 /m)
(m 2 /m)
6mm b 8mm 10mm
2 A1 (m 2 /m) Fl 2.5 A1 4 A2 (m 2 /m) 2 3A 4 A (m /m) 2 1
当h>200mm时，为
(m2 /m)
h b Fl 2 A1 2 A2 2 2 1000 1000
(m2 /m)
当
时，因内部热量不易从缝隙散出，平面位置不产生对流，故
h Fl 2 A1 2 1000
如图2-3(e)所示，圆管导体对流散热面积为
这个限值叫作最高允许温度。按照有关规定：
（1）导体的正常最高允许温度，一般不超过+70℃； • 在计及太阳辐射（日照）的影响时，钢芯铝绞线及管形导体，可按不超过+80℃来 考虑； • 当导体接触面处有镀（搪）锡的可靠覆盖层时，允许提高到+85℃； • 当有银的覆盖层时，可提高到95℃。
（2）导体通过短路电流时，短时最高允许温度可高于正常最高允许温度，对硬铝及
(m2 /m)
Fl D
(m2 /m)
（2）强迫对流散热。屋外配电装置中的管形导体，常受到大气中风吹的作用，风速
越大，对流散热的条件就越好，因而形成强迫对流散热。
强迫对流散热系数 a1为
Nu l D
（2-7）
0.65
VD Nu 0.13 v
如果风向与导体不垂直，其值为
图2-6短路环屏蔽图 1—导体；2—短路环； 3—钢构件
图2-7分相封闭母线 1—母线；2—外
（4）采用分相封闭母线。如图2-7所示，每相母线分别用铝质外壳包住，外壳上的涡 流和环流能起双重屏蔽作用，壳内和壳外磁场均大大降低，从而使附近钢构件的发热 得到较好改善。
第四节 短路时导体的发热及其最高温度的计算
铝锰合金可取200℃，硬铜可取300℃。
第二节 导体的发热和散热
在发电厂和变电站中，母线（导体）大都采用硬铝或铝锰、铝镁合金制成。无论 正常情况下通过工作电流，或短路时通过短路电流，母线都要发热。为使母线发热温
度不超过最高允许温度，需了解发热过程，并进行分析计算。
导体的发热计算，根据能量守恒原理，
l () S
m m S l (kg)
C C0 (1 )
导体短路时发热的微分方程式
2 ikt 0 (1 )
l d t m SlC0 (1 ) d S
由此可求得
I 2R (1 e w F
（2-14）
w F
mc
t
) ke
w F
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmc
t
（2-15） ，故稳定温升为
经过很长时间后 t
，导体的温升亦趋于稳定值 w
I 2R w w F
Tr mc w F
（2-16）
导体的发热时间常数
（2-17）
升温过程表达式
Ql Qf w (w 0 )F
（2-11）
在导体升温过程中，导体产生的热量QR ，一部分用于本身温度升高所需的热量QC ， 一部 分散失到周围介质中(Ql+Qf)。由此可写出热量平衡方程如下
QR Qc Ql Qf
(W/m)
（2-12）
设导体通过电流I 时，在t 时刻导体运行温度为 w ，则其温升 时间 dt 内的热量平衡微分方程为
三条矩形导体的辐射表面积，可按二条导体相同理由求得
槽形导体的辐射散热表面积为
圆管导体的辐射散热表面积为
Ff D
5.导热散热量
根据传热学可知，导热散热量 Qd 为
(m /m)
2
1 2 Qd Fd
(W)
（2-10）
℃）]； Fd为导热面积（m2）； 为导热系数[W/（m·
各种颜色的油漆，涂 0.92~0.96 料
Ff 为单位长度导体的辐射散热表面积。计算时参见图2-4
图2-4 导体的辐射散热 （a）单条矩形导体；（b）二条矩形导体
图2-4（a）所示，单条矩形导体辐射散热表面积为
图2-4（b）所示，二条矩形导体内侧缝隙间的面积仅有一部分能起向外辐射作用。 故二条矩形导体的辐射散热表面积为
第二章 载流导体的发热和电动 力
第一节 概述
电气设备有电流通过时将产生损耗。长期发热，是由正常运行时工作电流产生的； 短时发热，是由故障时的短路电流产生的。 发热对电气设备的影响： （1）使绝缘材料的绝缘性能降低。有机绝缘材料长期受到高温作用，将逐渐老化， 以致失去弹性和降低绝缘性能。
2章-导体发热
0.65
（2-7）
VD 0.13 ν
式中 λ---空气的导热系数，当气温为20℃时，λ=2.52×10-2W/(m· ℃)；
D---圆管外径，m； Nu---努谢尔特准则数，是传热学中表示对流散热强度的一个数据； V---风速，m/s；
ν---空气的运动黏度系数，当空气温度为20℃时，ν=15.7×10-6m2/s。
（2）增大散热面积。 相同截面积，矩形导体的表面积大于圆形的 矩形导体竖放的表面积大于平放的 （3）增大复合散热系数：强迫对流、表面涂漆
P373、P374 附表1、2
[例2-1] 屋内配电装置中装有100mm×8mm的矩形铝导体。 导体正常运行温度为θw=70℃，周围空气温度为θ0=25℃，试 计算该导体的载流量。
对流散热系数为
α1=1.5(θw-θ0)0.35=1.5 ( 70-25 )0.35=5.6848 [W/(m2· ℃)]
所以由式(2-5)得对流散热量
Q1=α1（θw-θ0）Fl=5.6848 ( 70-25 )×0.216=55.26 ( W/m )
[例2-1] 屋内配电装置中装有100mm×8mm的矩形铝导体。 导体正常运行温度为θw=70℃，周围空气温度为θ0=25℃，试 计算该导体的载流量。
0
t Tr t Tr
对应于时间t的温升:
w (1 e
稳定温升
) ke
I 2R w wF
导体发热时间常数 若 t
w
mc Tr wF
导体长期发热的特点
1 ）导体通过电流 I后，温度开 始 升 高 ， 经 过 （ 3 ～ 4 ） 倍 Tr (时间常数)，导体达到稳定发 热状态； 2 ）导体升温过程的快慢取决 于导体的发热时间常数，即与 导体的吸热能力成正比，与导 体的散热能力成反比，而与通 过的电流大小无关； 3 ）导体达到稳定发热状态后， 由电阻损耗产生的热量全部以对 流和辐射的形式散失掉，导体的 温升趋于稳定，且稳定温升与导 体的初始温度无关。
2 载流导体的发热和电动力
QR = QW + (Qc + Qr )
– 导体最终温度趋于稳定值θW ，温升趋于稳定值
I 2R W - 0 = W = F
α：总的换热系数 F：总的换热面积
载流导体的长期发热
• 导体的载流量
已知导体的材料、截面形状、尺寸、布置方式 – 取θN为正常最高允许温度（70℃）， θ0等于基准环境 温度（25℃ ） – 载流导体长期允许载流量
一、平行载流导体的电动力
两根平行载流导体1和2， 分别流过电流il和i2。
若导体长度L>>轴线间 距离a>>导体直径d，则 导体可当作无限长来处 理，导体的电流看作集 中在轴线上。
平行载流导体的电动力
• 导体1（或导体2）受力的大小为：
F = 2× 10-7 L a i1i2 (N)
平行载流导体的电动力
I=
F ( N -0 )
R
载流导体的长期发热
• 提高导体载流量的方法
– 减小导体电阻R：
采用电阻率小的材料，增加截面积
I=
F ( N -0 )
R
– 增大导体的换热面积F：
相同截面积，矩形、槽形的表面积比圆形大；
– 提高换热系数α：
导体的布置方式：散热最佳（矩形导体竖放比平放散热效果好） 屋内配电装置的导体表面涂漆，提高辐射散热能力； 屋外配电装置的导体不宜涂漆，减少对日照热量的吸收
• b/h>1，即导体平放时Kf>1；
• b/h<1，即导体竖放时Kf<1；
矩形截面母线形状系数运算曲线
矩形：
• b/h=1，即导体截面为正方形 时， Kf≈1； • 横坐标增大，即加大导体间 的净矩时，趋向于Kf≈1；
姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案学习资料
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1.发热对导体和电器有何不良影响？答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。
2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。
长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。
短时发热是指短路电流通过时引起的发热。
虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。
~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。
对流：自然对流换热河强迫对流换热3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。
提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。
4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。
计算方法见笔记“如何求θf”。
6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。
正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。
导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。
进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。
这种校验称为动稳定校验。
7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。
答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。
具体见笔记本章第五节。
8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。
发电厂电气部分(第五版) 苗世洪主编
发电厂电气部分
二、电力系统发展前景
为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，是电力系统 的基本任务。节能减排，“一特四大”，实现高度自动化，西电东送，南北互供，发 展联合电力系统，是我国电力工业的发展方向，也是一项全局性的庞大系统工程。为 了实现这一目标，还有很多事要做，且依赖于各方面相关技术的全面进步。如下为相 关的技术与目标。
发电厂电气部分 （第五版）
苗世洪 朱永利 主编
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 中国电力出版社
发电厂电气部分
前言
本课件是为了配合“十二五”普通高等教育本 科国家级规划教材《发电厂电气部分》的教学需要 而制作的。本课件采用PowerPoint软件。
本课件中所使用的章节号，公式、图及表的编 号均与原书一致。课件中未覆盖带“*”号标记供 选学的内容，特此说明。
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成 ，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统，如图1-3所示。
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
发电厂电气部分(第2章)
0
0
短路电流周 期分量热效
应
短路电流非周 期分量热效应
23
1、短路电流周期分量热效应的计算
对于任意曲线 y f (x) 的定积分，可采用辛卜生算法
y y y y b f (x)dx b a[( ) 2(
a
3n
0
n
2
4
周期分量的热效应求解：
y ) 4( y y
Ff
导体材料辐射 系数
导体导热散发的热量：（忽略不计）
单位辐射散热 表面积
7
5、根据能量守恒原理
QR Qt Ql Qf
8
第三节 导体长期发热及其载流量的计算
通过分析导体长期通过工作电流时的发热过程计算 导体的载流量（长期允许通过的电流）。
一、导体的温升过程：
对于均匀导体，其持续发热的热平衡方程式是： （不考虑日照的影响）
m
[
2
ln(1
) h
]
h
0
A C0 w
m
[
2
ln(1
) w
]
w
0
1
S
2
Q
k
Ah
Aw
21
确定导体短路时导体的最高温度
h
1
S2
Q k
Ah
Aw
式（2－26）
思想：
由已知的导体初始温度 ，w 从
相应的导体材料的曲线上查出 Aw
求解导体短路时发热的微分方程：
1
S2
tk 0
ik2tdt
c0 m 0
5载流导体的发热和电动力的效应
载流导体的发热和电动效应
载流导体的发热和电动力效应
目 录
第一节 概述 第二节 载流体的发热与计算 第三节 载流体的电动力效应
一、电流的热效应 • 1、电流的热效应概念 • 、损耗形式 • 2 指当电器和导体通过电流时，有一部分电能以不 电阻损耗 磁滞损耗 涡流损耗 介质损耗 同的损耗形式转化为热能，使电器和导体的温度 • 由电阻引起，是损耗的主要形式。 升高。 可由焦耳-楞次定律计算其发热量： • 由强电场的作用引起，针对绝缘材料。 由交变磁场的作用引起，针对铁磁材料零配件； 由交变磁场的作用引起，磁性或非磁性导电材料 Q＝I2· R· t（J） • 零配件均有； 所有这些损耗几乎全部变成热能，从而使导体的 • 温度升高。 式中：R I—— A）； ——通过的电流（ 电阻（Ω），如为直流电路，即直流 RΩ；如为交流电路，则交流电阻 R： • 欧姆电阻 正常情况下磁滞损耗、涡流损耗和介质损耗的影 其中：K 附加损耗系数，计及交流电路中集 t—— 电流作用的时间（ s）； f—— 响可不计。 肤效应和邻近效应使电阻增大的系数。在大截面 R＝Kf · RΩ 母线中，附加损耗的影响不可忽略，对于绞线和 空心导线，Kf可以取1。
Hale Waihona Puke 、最高允许温度（2）最高允许温度 • 在短时发热状态下，裸导体的短时最高允许 温度，对硬铝（经冷拉加工的铝）及铝锰合 金为200℃，对硬铜（经冷拉加工的铜）为 300℃。 • 电力电缆的最高允许温度与其导体材料、绝 缘材料及电压等级等因素有关。 • 进行发热计算的目的，就是为了校验导体或 电器各部分在两种发热工作状态下的最高温 度是否超过允许值，以判定该导体或电器的 热稳定性能。
载流导体的发热和电动力效应
目 录
第二章载流导体的发热和电动力
第二章载流导体的发热和电动力•导体的工作状态•导体的正常、短时最高允许温度•导体的长期发热•发热过程及特点•计算目的：确定导体载流量和正常工作温度•导体的载流量•概念•提高导体载流量的措施载流量是在规定条件下，导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。
一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm²，铝导线的安全载流量为3~5A/mm²。
如：2.5 mm² BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm²=20A ，4mm²BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm²=32A•导体的短路时的电动力计算•三相导体短路时的电动力发热过程及特点•工程处理方法•计算目的：确定导体短路时应有的机械强度载流导体之间会受到电动力的作用。
正常工作情况下，导体通过的工作电流不大，因而电动力也不大，不会影响电气设备的正常工作。
短路时，导体通过很大的冲击电流，产生的电动力可达很大的数值，导体和电器可能因此而产生变形或损坏。
闸刀式隔离开关可能自动断开而产生误动作，造成严重事故．开关电器触头压力明显减少，可能造成触头熔化或熔焊，影响触头的正常工作或引起重大事故。
因此，必须计算电动力，以便正确地选择和校验电气设备，保证有足够的电动力稳定性，使装置可靠地工作。
正常运行时导体载流量计算为什么关心发热•正常工作状态：•产生的各种损耗（电阻损耗，介质损耗，涡流和磁滞损耗）变成热使导体的温度升高；•导体温度升高的不良影响：如机械强度下降，接触电阻增加，绝缘性能降低等。
•短路工作状态：•短路时间虽然不长，但电流大，因此发热量也很大，造成导体迅速升温。
通过的电流20℃时的直流电阻率20℃时的电阻温度系数Ω/m导体截面积集肤效应系数交流电阻太阳辐射功率密度W/m2太阳照射热量吸收率单位长度导体受太阳照射的面积（外直径）对流散热系数（物体表面与附近空气温差1℃，单位时间（1s）单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。
载流导体的发热和电动力
载流导体的发热和电动力一、发热和电动力对电气设备的影响电气设备在运行中有两种工作状态，即正常工作状态和短路时工作状态。
电气设备在工作中将产生各种损耗，如：①“铜损”，即电流在导体电阻中的损耗；②“铁损”，即在导体周围的金属构件中产生的磁滞和涡流损耗；③“介损”，即绝缘材料在电场作用下产生的损耗。
这些损耗都转换为热能，使电气设备的温度升高，进而受到各种影响：机械强度下降；接触电阻增加；绝缘性能下降。
当电气设备通过短路电流时，短路电流所产生的巨大电动力对电气设备具有很大的危害性。
如载流部分可能因为电动力而振动，或者因电动力所产生的应力大于其材料允许应力而变形，甚至使绝缘部件（如绝缘子）或载流部件损坏；电气设备的电磁绕组，受到巨大的电动力作用，可能使绕组变形或损坏；巨大的电动力可能使开关电器的触头瞬间解除接触压力，甚至发生斥开现象，导致设备故障。
二、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。
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:导热；对流和辐射。
三、提高导体载流量的措施在工程实践中，为了保证配电装置的安全和提高经济效益，应采取措施提高导体的载流量。
常用的措施有：（1）减小导体的电阻。
因为导体的载流量与导体的电阻成反比，故减小导体的电阻可以有效的提高导体载流量。
减小导体电阻的方法：①采用电阻率ρ较小的材料作导体，如铜、铝、铝合金等；②减小导体的接触电阻（R j）；③增大导体的截面积(S),但随着截面积的增加，往往集肤系数(K f)也跟着增加，所以单条导体的截面积不宜做得过大，如矩形截面铝导体，单条导体的最大截面积不超过1250mm2。
（2）增大有效散热面积。
导体的载流量与有效散热表面积(F)成正比，所以导体宜采用周边最大的截面形式，如矩形截面、槽形截面等，并采用有利于增大散热面积的方式布置，如矩形导体竖放。
（3）提高换热系数。
提高换热系数的方法主要有：①加强冷却。
发电厂电气部分 第2章 导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理
一．概述
气 两种工作状态：
部
➢ 正常工作状态
分
➢ 短路工作状态
—
第 引起发热的原因：
二
➢ 电阻损耗
章
➢ 介质损耗
➢ 磁滞及涡流损耗
发 电 第一节 导体的发热和散热——概述
厂 电
发热对电器的不良影响：
气
➢ 机械强度下降
部
➢ 接触电阻增加
分
➢ 绝缘性能下降
—
第 二
允许温度限值
➢ 正常工作：70℃
式中，T—非周期分量的等效时间。
特别地：
① 当tk大于1秒时可以不计非周期分量； ② 对无限大电源供电网络，Qp I2tk
发 电
第五节 导体的短路电动力
厂 电 气
导体通过短路电流时，相互之间的作用力称为电 动力。
部 研究的目的是在短路冲击电流所产生的电动力作
分
用下，确定导体（或电器）能否承受这一电
第 二 章
实际计算中，当f1较高或 较低时，均取β=1； 当f1在中间范围内 （30～160Hz）时，
则取曲线中的β值。
例2-3
发 电 第七节 开关电器中电弧的产生及熄灭
厂 电
一． 电弧现象
气
电弧的产生不可避免，它是介质被击穿的放电现象。
部 主要特征：
分
① 电弧是一种能量集中、温度很高、亮度很强的放电现象；
分
I 2Rdt mcd Fdt
—
可变为：
第 二 章
dt
mc
F I
2R
d
当时间由0→t时，温升由τi →τ，积分得：
t mc ln F I 2R F Fi I 2R
(完整版)熊信银《发电厂电气部分》第四版课后习题答案含计算题
第一章发电、变电和输电的电气部分2-1哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？答：往常把生产、变换、分派和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。
其中对一次设备和系统运行状态进行丈量、监督和保护的设备称为二次设备。
如仪用互感器、丈量表计，继电保护及自动装置等。
其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监督主要设备的运行状态。
2-2简述300MW发电机组电气接线的特色及主要设备功能。
答： 1）发电机与变压器的连结采纳发电机—变压器单元接线；2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供应厂用电；3）在发电机出口侧，经过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器 4 个；5）发电机中性点接有中性点接地变压器；6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器 4 个。
其主要设备以下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压变换成低压，供各样设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。
2-3简述600MW发电机组电气接线的特色及主要设备功能。
2-4影响输电电压等级发展要素有哪些？答： 1）长距离输送电能；2）大容量输送电能；3）节俭基建投资和运行花费；4）电力系统互联。
2-5简述沟通500kV 变电站主接线形式及其特色。
答：当前，我国500kV 变电所的主接线一般采纳双母线四分段带专用旁路母线和3/2 台断路器两种接线方式。
其中3/2 台断路器接线拥有以下特色：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不惹起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能连续输送。
一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完好串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。
这种接线运行方便，操作简单，隔走开关只在检修时作为隔绝带电设备用。