DOC《几种电气设备的发热量计算》

几种电气设备的发热量计算 1.

发电机组发热量 发电机组的散热量主要来自于两个方面,一是发电机组的盖板传热和机壳围护结构传热,另一是发电机组的冷却循环风的漏风所带来的热量. 大、中型发电机组的冷却方式通常采用封闭式空气自循环冷却方式,发电机绕组的损耗传给冷却空气,空气的热量再通过机组水冷却器由冷却水带走.根据实测的数据,定子排出的空气温度一般不超过65℃,而进入转子的空气温度一般不低于5℃. 发电机机壳的散热量可以按下式计算: w 其中:――发电机机壳的传热系数 w/O・℃ ――发电机机壳的面积 O ――发电机冷却循环风的平均温度℃ ――室内空气温度℃ 发电机的漏风散热量可以按下式计算: w 其中:――漏风系数,钢盖板取0.3% ――发电机的冷却循环风量m3/h ――空气比热 w/kg・℃ ――空气容重取1.2kg/m3 ――发电机漏风温度℃ ――室内空气温度℃ 根据发电机组内部的冷却风温和发电机的表面积,我们不难计算机组壳体的传热量.但漏风热量的计算上却有较大的差异,随着机械制造技术的不断提高,特别是空气冷却器的效率的提高,发电机组的冷却循环风量各个厂商有较大区别.例如按机电设计手册计算,30万KW机组的冷却循环风量约为200m3/h,但多数国际厂商提供的冷却风量约为120m3/h,这就给计算结果产生较大的出入.一般情况下,冷却风温越低,发电机的线圈温度也越低,发电机的效率就越高,但是冷却风温受冷却器的布置尺寸影响,冷却器大,机组的制造难度相对增大,经济性下降,冷却风温不可能无限降低,机组制造厂设计时考虑一个经济区域,达到机组的最大性价比.因此,在实际的设计计算中,应由发电机厂商提供冷却循环风量参数对漏风热量加以核算. 2. 变压器发热量 变压器散热散热主要指变压器内部的能量损耗,由铜损(电阻损耗)和铁损(铁磁损耗)两部分组成,其中铜损是随负荷大小而变化,而铁损与负荷的大小无关,可以看成一定值.通常将额定负荷时的铜损定为短路损耗,额定电压下的铁损定为空载损耗. 风冷变压器的散热量,简单地可以按下式计算: Kw 其中:――变压器的空载损耗 Kw ――变压器的短路损耗 Kw 3. 母线、电缆发热量 在电站中,发电机和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: Kw 母线外壳感应散热量可以按下式计算: Kw 其中: ――母线的相电流(A) ――母线在工作温度时的直流电阻(Ω/m) ――母线外壳在工作温度时的直流电阻(Ω/m) ――母线集肤效应系数 ――母线外壳集肤效应系数 ――母线的长度(m) 以下是某电站的母线参数: 表1 母线参数 序号 基本参数 主母线 分支母线 启动母线

1 额定电压(KV)

18 18

18 2 工作电压(KV) 19.8 19.8 19.8

3 额定电流(A)

13000 250