高压电力电缆载流量计算模型及其应用研究

发布时间：2020-12-08 08:09

　　高压电力电缆在城网的应用越来越多,对电缆负荷的要求也越来越高。电缆载流能力提升研究工作,可为负荷高峰期间电网安全稳定运行提供理论依据,提升电网运行可靠性与安全性。本文对高压电力电缆导体温度计算模型及其在提升电缆载流能力的应用方面进行了研究,具有重要的现实意义。首先,基于有限元分析法建立了高压电缆导体温度计算的数学模型。结合传热学知识推导出地下电缆温度场公式,并且根据电缆周围土壤环境不同,选定不同的三类边界条件,对电缆温度场的导热微分方程进行求解,即可以得到电缆导体温度暂态计算模型。其次,基于搭建的载流量模拟实验平台模拟了广州地区高压电缆敷设的几种典型方式,得到了三种实验条件下的电缆表皮温度和导体温度,验证了所建立的有限元模型的正确性。最后,将上述有限元计算模型应用到高压电力电缆实际载流量的提升工作中。选取了土壤热阻系统等热物理参数,对220kV麒天甲乙线载流量瓶颈位置进行分析,并通过仿真计算电缆温度场,论证了负荷增加的情况下,电缆本体导体温度远小于最大允许温度即90℃,电缆线路满足短时载流能力提升需求。 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型的电缆等值热路根据图1-1电缆等值热路可得到计算电缆导体工作温度的公式：

IRc2 ，I 为导体电流(A)，R 为导体交流电阻(Ω/m缘工作耐受的最高温度 90℃，推导出电缆持续允许(1)(1)()[0.5()]11212341234RTnRTnRTTWTnTTTIcad 来的电缆载流量适用于手工计算或简单编程，可路或多回路线路的载流量计算。 标准计算方法介绍了周期性负荷载流量的计算方法，相比于缆线路实际运行特点，即在一天内负荷是按周期荷电流最大，凌晨 4 时左右负荷最小。如不分周期载流能力是一种浪费，故采用周期性负荷载流量，如图 1-2 所示：

图 2-1 电缆温度预测仿真模型图元法将二维导热方程离散，确定边界条件计算暂态温度场，仿地下敷设电缆温度场的导热微分方程，就要根据边界条件对方问题的边界条件均可以归纳概括为三类边界条件。界的温度是第一类边界条件，导热方程为： 2 22 20, ,T Tx yT x y f x y 界法向热流密度是第二类边界条件，导热方程为：2 22 2200T Tx yTqn

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2904761