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信平变压器:电气设备高温散热,发热量计算公式——母线、电缆发热量

2018-02-28 08:38:47 德州信平电子有限公司 阅读

在电站中,发电机变压器之间的连接多用自冷却式封闭母线。母线的发热量包括母线的功率损耗发热和外壳感应散热两部分。

由于主线的两端分别分别连接发电机和变压器设备,实际上母线与外壳之间的空气是封闭的,外壳起到一个保护和屏蔽电磁波的作用,以减少母线电磁场对周围电气设备和环境的影响,并没有减小母线的散热。母线的功率损耗散热传给母线和外壳间的空气,然后通过外壳壳体传入环境。而外壳感应散热则直接传入环境。

母线功率损耗引起的散热量可以按下式计算:

20180218115837_3357.png

母线外壳感应散热量可以按下式计算:

20180218115854_7108.png

以下是某电站的母线参数:

20180218120409_8691.png

按上面两式计算,主母线单相的散热量约为550W/m,和母线制造商提供的母相散热损耗600 W/m基本相近。

母线的发热损耗和母线的材质、制造技术、焊接工艺水平关系较大。材质越好,母线接头的焊接工艺水平越高,其直流电阻就越小,发热损耗也就越小。

另外,在水电站厂房内敷设了各种电压等级的动力、照明、控制电缆,在运行中会散发出一定的热量,如果电缆温度过高,将导致电缆表面绝缘老化,电缆的载流量下降。

在各种电缆中,低压动力电缆发热量较大,电气设计手册上,对电缆损耗大于150W/m的有通风要求。一般的3000V以下的铜芯电缆的散热损失较小。电缆截面3×50mm的发热量约为25W/m,3×150mm的发热量约为40W/m,电压等级越高,散热量越小。

因此,除在主厂房中设有大量的电缆桥架(如母线层、母线洞、水轮机层等)和专门的电缆层、电缆廊道应核算电缆的发热量,其他部位的电缆发热可以忽略不计。

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