采用分相封闭母线后,邻相母线产生的磁通穿入本相时,因受到外壳屏蔽作用而大大减弱。母线通过短路电流时,受到壳内磁场的作用,经推导得出三相短路时的电动力为
图9-14 母线散热差值∑ΔQW与θW的关系曲线
式中 IK——三相短路电流幅值,A;
Ka——直流屏蔽系数;
Ta——三相短路电流直流衰减时间常数,S;
tm——三相短路时,直流磁场峰值出现时间,s。
而对于圆管母线
式中 a——系数,二跨取,三跨以上取;
FW——母线导体所受电动力,N/m;
L——绝缘子之间的跨距,m;
W——母线的截面系数,mm3;(www.xing528.com)
DW——圆管母线的外径,mm;
dW——圆管母线的内径,mm。
母线导体的计算应力σ,应小于铝材料的容许应力σai。一般硬铝最大允许应力为69×106Pa,硬铜为137×106Pa。
【例9-4】一台容量为200MW的发电机,采用全连式分相封闭母线,额定电压UN=15.75kV,额定电流IN=8625A。圆管母线外径DW=300mm,母线厚度δW=15mm,母线电阻RW=3.15×10-6Ω/m。外壳外径DS=800mm,外壳厚度δS=5mm,外壳电阻RS=2.64×10-6Ω/m。试计算此封闭母线的运行温度tW。
解(1)母线及外壳的发热损失。母线发热损失为
外壳的发热损失
总发热损失
(2)求外壳温度θS。由图9-12曲线查出,相当于将热量∑QS=∑Qr=474.8(W/m)散出时,外壳的温度为θS=61.4℃。
(3)求母线运行温度θW。根据已求出的θS=61.4℃,在图9-13曲线上查出母线温度为85℃时的总散热量∑QW85为225W/m。
因母线温度为θW时,母线向外壳的总散热量应等于母线的发热量,故∑QW=QWr=258.3W/m,将∑QW和∑QW85的值代入式(9-77)得
最后,由图9-14曲线,就可得出母线实际运行温度
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