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1. 發(fā)電機組發(fā)熱量

　　發(fā)電機組的散熱量主要來自于兩個方面，一是發(fā)電機組的蓋板傳熱和機殼圍護結(jié)構(gòu)傳熱，另一是發(fā)電機組的冷卻循環(huán)風的漏風所帶來的熱量。

　　大、中型發(fā)電機組的冷卻方式通常采用封閉式空氣自循環(huán)冷卻方式，發(fā)電機繞組的損耗傳給冷卻空氣，空氣的熱量再通過機組水冷卻器由冷卻水帶走。根據(jù)實測的數(shù)據(jù)，定子排出的空氣溫度一般不超過65℃，而進入轉(zhuǎn)子的空氣溫度一般不低于5℃。

　　發(fā)電機機殼的散熱量可以按下式計算：

w

　　其中：——發(fā)電機機殼的傳熱系數(shù) w/㎡·℃
——發(fā)電機機殼的面積 ㎡
——發(fā)電機冷卻循環(huán)風的平均溫度℃
——室內(nèi)空氣溫度℃

　　發(fā)電機的漏風散熱量可以按下式計算：

w

　　其中：——漏風系數(shù)，鋼蓋板取0.3%
——發(fā)電機的冷卻循環(huán)風量m³/h
——空氣比熱 w/kg·℃
——空氣容重取1.2kg/m³
——發(fā)電機漏風溫度℃
——室內(nèi)空氣溫度℃

　　根據(jù)發(fā)電機組內(nèi)部的冷卻風溫和發(fā)電機的表面積，我們不難計算機組殼體的傳熱量。但漏風熱量的計算上卻有較大的差異，隨著機械制造技術的不斷提高，特別是空氣冷卻器的效率的提高，發(fā)電機組的冷卻循環(huán)風量各個廠商有較大區(qū)別。例如按機電設計手冊計算，30萬KW機組的冷卻循環(huán)風量約為200m^３/h，但多數(shù)國際廠商提供的冷卻風量約為120m^３/h，這就給計算結(jié)果產(chǎn)生較大的出入。一般情況下，冷卻風溫越低，發(fā)電機的線圈溫度也越低，發(fā)電機的效率就越高，但是冷卻風溫受冷卻器的布置尺寸影響，冷卻器大，機組的制造難度相對增大，經(jīng)濟性下降，冷卻風溫不可能無限降低，機組制造廠設計時考慮一個經(jīng)濟區(qū)域，達到機組的最大性價比。因此，在實際的設計計算中，應由發(fā)電機廠商提供冷卻循環(huán)風量參數(shù)對漏風熱量加以核算。

2. 變壓器發(fā)熱量

　　變壓器散熱散熱主要指變壓器內(nèi)部的能量損耗，由銅損（電阻損耗）和鐵損（鐵磁損耗）兩部分組成，其中銅損是隨負荷大小而變化，而鐵損與負荷的大小無關，可以看成一定值。通常將額定負荷時的銅損定為短路損耗，額定電壓下的鐵損定為空載損耗。

　　　　風冷變壓器的散熱量，簡單地可以按下式計算：

 Kw

　　其中：——變壓器的空載損耗 Kw
　　　　 ——變壓器的短路損耗 Kw

3. 母線、電纜發(fā)熱量

　　在電站中，發(fā)電機和變壓器之間的連接多用自冷卻式封閉母線。母線的發(fā)熱量包括母線的功率損耗發(fā)熱和外殼感應散熱兩部分。

　　由于主線的兩端分別分別連接發(fā)電機和變壓器設備，實際上母線與外殼之間的空氣是封閉的，外殼起到一個保護和屏蔽電磁波的作用，以減少母線電磁場對周圍電氣設備和環(huán)境的影響，并沒有減小母線的散熱。母線的功率損耗散熱傳給母線和外殼間的空氣，然后通過外殼殼體傳入環(huán)境。而外殼感應散熱則直接傳入環(huán)境。

　　母線功率損耗引起的散熱量可以按下式計算：

 Kw

　　母線外殼感應散熱量可以按下式計算：

 Kw

　　其中： ——母線的相電流(A)
——母線在工作溫度時的直流電阻（Ω/m）
——母線外殼在工作溫度時的直流電阻（Ω/m）
——母線集膚效應系數(shù)
——母線外殼集膚效應系數(shù)
——母線的長度(m)

以下是某電站的母線參數(shù)：

 

表1 母線參數(shù)

　　按上面兩式計算，主母線單相的散熱量約為550W/m，和母線制造商提供的母相散熱損耗600 W/m基本相近。

　　母線的發(fā)熱損耗和母線的材質(zhì)、制造技術、焊接工藝水平關系較大。材質(zhì)越好，母線接頭的焊接工藝水平越高，其直流電阻就越小，發(fā)熱損耗也就越小。

　　在電站廠房內(nèi)敷設了各種電壓等級的動力、照明、控制電纜，在運行中會散發(fā)出一定的熱量，如果電纜溫度過高，將導致電纜表面絕緣老化，電纜的載流量下降。

　　在各種電纜中，低壓動力電纜發(fā)熱量較大，電氣設計手冊上，對電纜損耗大于150W/m的有通風要求。一般的3000V以下的銅芯電纜的散熱損失較小。電纜截面3×50mm的發(fā)熱量約為25W/m，3×150mm的發(fā)熱量約為40W/m，電壓等級越高，散熱量越小。

　　因此，除在主廠房中設有大量的電纜橋架（如母線層、母線洞、水輪機層等）和專門的電纜層、電纜廊道應核算電纜的發(fā)熱量，其他部位的電纜發(fā)熱可以忽略不計。

4. 電抗器發(fā)熱量

　　電抗器用于較大容量的配電裝置中，起到限制短路電流的作用，也可以用于整流裝置中作濾波電抗器。

　　電抗器的散熱量可以按下式計算：

 Kw

　　其中：——電抗器的利用系數(shù)，一般取=0.95
——電抗器的負荷系數(shù)，一般取=0.75
——電抗器在額定功率下的功率損耗(Kw)，根據(jù)額定電流、額定電抗和型號確定。

　　電抗器是由繞組組成的，發(fā)熱特性是熱容量和發(fā)熱量較大，達到穩(wěn)定發(fā)熱量需要一段時間。如果是長期運行的電抗器，其發(fā)熱量是穩(wěn)定的，如果是間歇運行的電抗器，應按運行時間和電抗器的發(fā)熱特性曲線確定發(fā)熱量。

5. 高、低壓盤柜發(fā)熱量

　　高壓配電盤柜的散熱量可以按下式計算：

 Kw

　　其中：——高壓開關的工作電流 (A)
——高壓開關的額定電流 (A)
——高壓開關的額定電流時的散熱量 Kw

　　高壓開關柜分為進線開關柜和饋電開關柜，一般說來進線開關柜的發(fā)熱量要比饋電開關柜的發(fā)熱量大。

　　低壓配電盤柜的散熱量可以按下式計算：

 Kw

　　其中： ——盤柜的利用系數(shù)
　　　　 ——盤柜的實耗系數(shù)
——低壓盤柜的功率損耗之和 Kw

　　由于電站內(nèi)各種盤柜的用途不同，盤柜的工作電流不同，一般說來，工作電流越大，盤柜內(nèi)的電器元件發(fā)熱量也越大。對于集中布置的配電盤柜盡可能由設備制造商提供發(fā)熱量較為準確。

　　特別的，對于重要的配電盤柜，由于制造商對盤柜內(nèi)的電氣元件的保護，防止運行濕度過大，絕緣性能的下降，在盤柜內(nèi)本身另設有電加熱器。一般每只盤柜在0.3～0.5Kw左右，集中布置的繼電保護室等應加以考慮。

　　在高壓盤柜中，勵磁柜的發(fā)熱量較大。根據(jù)某電站外商提供的發(fā)熱資料：

表2 勵磁柜的發(fā)熱量

　　由于勵磁系統(tǒng)關系到機組的安全啟動和運行，對于集中或封閉布置的勵磁盤柜應較為準確地核算其發(fā)熱量。

6.  照明設備發(fā)熱量

　　大、中型電站隨著建筑裝修景觀設計對燈光的需求，照明功率有增加的趨勢。雖然照明設備的發(fā)展，電站的照明應用從白熾燈和熒光燈向碘鎢燈和金鹵燈等高亮度燈源轉(zhuǎn)變。但照明設備散熱量屬于穩(wěn)定得熱，只要電壓、功率穩(wěn)定，散熱量是不變化的。照明所耗電能的一部分直接轉(zhuǎn)化為熱能,此熱能以對流、傳導和向周圍散出。光能以紅外輻射方式向外輻射，但紅外輻射不能直接被空氣吸收，而是透過空氣被周圍物體吸收，爾后再給予空氣。轉(zhuǎn)化為光的那部分也是先射向周圍物體，被物體吸收后再轉(zhuǎn)化為熱能，再以對流、傳導或輻射等方式傳給空氣和其他物體。

　　照明發(fā)熱量為：

Kw

　　其中：——鎮(zhèn)流器消耗的功率系數(shù)，一般取1.2
　　　　 ——照明燈具功率 Kw

　　一般情況下，全廠的照明發(fā)熱量約為照明變壓器容量的80%左右?！　?/span>

 

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