发电厂电气部分课程设计.doc

发电厂电气部分课程设计报告发电厂电气部分课程设计专 业： 电气工程及其自动化 班 级： XXX 姓 名： XX 学 号： XXX 指导教师： XXX 评语：平时(40)修改(30)报告(30)总成绩交大自动化与电气工程学院2012 年 7月 20日- 5 -1 设计原始题目1.1 具体题目某400MW发电机组采用全连式离相封闭母线。发电机额定功率400MW，额定电压25kV，额定电流10200A。全连式离相封闭母线尺寸：导体外径为mm，导体厚度为mm，外壳外径为mm，外壳内径为mm，外壳厚度为mm，相间距离为a=1.4m。封闭母线铝导体最热点温度为C，铝外壳最热点温度为C，周围环境温度为C。当封闭母线额定电流取12500A，试计算该封闭母线的发热量和散热量，并做热平衡校验。1.2 要完成的内容改变导体的尺寸；导体外径为mm，导体厚度为mm，外壳外径为mm，外壳内径为mm，外壳厚度为mm，相间距离为a=1.4m。并计算该封闭母线的发热量和散热量，并做热平衡校验。2 分析要设计的课题内容2.1 计算的意义随着电力工业的发展，发电机的单机容量在不断地增大，由最初的几百千瓦到目前的百万千瓦以上，相应地，发电机额定电流由几百安增大到几万安。由于发电机额定电流、短路电流以及电机容量在系统中所占的比重都增大，因此对大容量发电机不仅有母线本身电动力问题、发热问题，还有母线在交变强磁场中感应涡流引起的发热问题。因此，为了保证系统安全供电以及系统的稳定运行，需检验封闭母线的发热与散热是否满足要求。2.2 详细计算一.导体的发热、散热与热平衡1. 导体的发热(1)计算封闭母线导体的集肤效应系数。(2)计算封闭母线导体的电阻。90C时单位长度(1m)导体的电阻为(3)计算导体发热损耗。当通过电流时，导体发热损耗量2. 导体的散热(1)计算导体辐射散热量。系统黑度系数导体对外壳辐射散热量(2)计算导体对流散热量。1)定型尺寸 2)定性温度 （C） 3)物理参数。对应C时，查表得空气导热系数，空气运动黏度，普朗特尔常数。空气容积膨胀系数。4)计算格拉晓夫准则数 5)计算努谢尔特准则数 6)计算当量导热系数 7)计算导体对流散热。单位长度导体每相对流散热量 3. 导体的发热与散热平衡 导体的发热量与散热量相比，不相等，则导体的发热与散热不平衡。二.外壳的发热、散热与热平衡1. 外壳的发热(1)计算封闭母线外壳的集肤效应系数。(2)计算封闭母线外壳的电阻。(3)计算外壳发热损耗。当通过电流时，外壳体发热损耗2. 外壳的散热(1)计算外壳辐射散热。考虑中间相（B相）辐射散热，A相和C相在两侧。1)计算系统黑度系数。取外壳外表面黑度，则黑度系数2)计算遮挡系数。 考虑封闭母线三相水平排列，中间相（B相）向外散热，A和C相均予以遮蔽，故遮挡系数取。3)计算外壳的辐射散热量。中间相（B相）外壳的辐射散热量为(2)计算外壳对流散热。1)定型尺寸2)定性温度 （C） 3)物理参数。对应C时，查表得空气导热系数，空气运动黏度，普朗特尔常数。空气容积膨胀系数。4)计算格拉晓夫准则数 5)计算努谢尔特准则数 6)计算对流散热系数 7)计算对流散热量 3. 外壳的热平衡外壳的发热量小于散热量符合要求。三.封闭母线的发热、散热与热平衡封闭母线的总发热量为 封闭母线的总散热量为 封闭母线的热平衡有 故封闭母线的发热与散热符合要求。3 总结离相封闭母线是指每相母线导体都有一个金属外壳的封闭母线。离相封闭母线可分为不全连离相封闭母线、分段全连离相封闭母线和全连离相。在现代发电厂中，为了减少钢构件损耗和发热，常采用全连离相封闭母线，可使钢构件发热得到改善。全连离相封闭母线的外壳中，除母线导体电流在外壳上感应出大小与母线导体电流几乎相等、方向相反的轴向环流外，还有邻相的剩余磁场在外壳上感应出的涡流，外壳上的环流和涡流能起双重屏蔽作用，使壳内和壳外磁场均大大降低，从而使附近钢构件发热得到较好改善。本次课程设计就是对全连离相封闭母线在实际发电厂应用中的发热和散热进行分析和计算，并对其进行热平衡校验，检验在实际应用中是否符合要求。参考文献1 熊信银.发电厂电气部分(第