110kV电缆线路载流量关键技术研究
发布时间：2021-06-16 04:21
随着高压电缆在城市电网中的广泛应用,以及电力相关部门对已存在的电力电缆资产利用率和可靠性重视程度提高,如何更加准确地确定电缆线路的温度场分布和载流量,成为了近十年来高压电缆领域的热点,本文针对电缆线路载流量中尚未解决的关键研究点展开深入研究与分析,主要研究如下:1)建立三维热网络和三维有限元实时动态载流量稳态与暂态评估模型,考虑电缆本体轴向传热与皱纹铝护套轧纹结构,确定绕包与皱纹铝护套间的辐射热流量,搭建110kV高压电缆升流平台,并将四种方法（IEC标准、二维热路、三维热网络与三维有限元）获取的结果与实验结果进行对比,结果显示三维模型在计算精度上具有较大优势。2)研究高压电缆表皮温度分布规律,提出电缆表皮基于状态方程形式的轴向热路模型,建立电缆表皮三维有限元模型（ANSYS）,研究电缆表皮在稳态与暂态情况下轴向路径、切面圆周路径与面区域的温度分布规律（温度范围、最大温度、温度极值等参数）,并基于获取的规律提出合理的测温方案。3)确定电缆护套环流更为精确的计算模型,在感应电流的基础上考虑泄漏电流的作用,分析不同敷设环境下,正常载流与金属护套多点接地下的环流模型及其参数计算方法,运用AT...
【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】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内外电缆载流量研究进展
第二章 电缆本体实时动态载流量评估模型 15 小时。在暂态温升实验中，连续加载 600A、800A、1000A、1200A、1000A、8 600A 七段电流，考虑到 500 截面电缆热时间常数超过 4 小时，故每段电流加载以确保电缆一直处于暂态。实验数据均采集于无风夜晚，避免日照与空气对流等境对实验的干扰，其中，1100A 稳态温升过程中电缆导体温度、铝护套温度和环测量结果如图 2-15(a)所示，暂态温升过程中电缆导体温度、铝护套温度和环境温间的变化曲线如图 2-15(b)所示。
华南理工大学硕士学位论文YJLW03 64/110 1x500 高压电缆，皱纹铝护套的实际内径范围为 72mm 至 8热路模型将其等效为一个内径 77mm，厚度 2mm 的圆筒型铝护套；电缆为 72mm，按上述方法建模会导致形成一个 5mm 厚度的气隙层，厚度等的轧纹深度。气隙层中的空气以纯导热方式传热，热阻极大，导致模型计偏差数值与皱纹铝护套的轧纹深度成正比。分别使用 IEC 标准、二维热路计算一个节距电缆的径向热阻，结果分别为 28.1℃/W、42.8℃/W 和 27.3二维热路中空气的热阻为 19.4 ℃/W，占整体比例 0.45。二维热路模型的圆筒型铝护套的内径位置，压缩气隙层的空间，或是对空气的导热系数进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压电缆接头温度场分布的仿真计算[J]. 刘刚,王鹏宇,毛健琨,刘立夫,刘毅刚. 高电压技术. 2018(11)
[2]三芯电缆接头温度场计算[J]. 唐科,阮江军,唐烈峥,詹清华,刘益军. 高电压技术. 2019(11)
[3]高压XLPE绝缘电力电缆缓冲层与金属护层结构设计仿真计算与优化[J]. 汪传斌,金海云. 电线电缆. 2018(03)
[4]基于有限元和粒子群算法的电缆周围土壤热特性参数估算方法[J]. 牛海清,郑文坚,雷超平,叶开发,王勇,陆国俊. 高电压技术. 2018(05)
[5]高压电缆暂态热路中绝缘层最佳分层数的确定方法[J]. 韩卓展,刘刚,王鹏宇,徐涛,刘毅刚. 广东电力. 2017(10)
[6]基于实时测量数据的电缆稳态载流量计算[J]. 徐涛,叶晓君,徐研,王鹏宇,林堂正,吴卓伦. 广东电力. 2017(07)
[7]单芯电缆热路模型的改进及其在载流量计算中的应用[J]. 田燕山,李宗蔚,牟泽刚,王辉,申文伟,张春辉. 电线电缆. 2017(03)
[8]110kV电缆中间接头载流能力计算与实验分析[J]. 刘刚,王振华,徐涛,刘毅刚,王鹏宇. 高电压技术. 2017(05)
[9]考虑接触电阻下的电缆接头热点温度[J]. 刘超,阮江军,黄道春,詹清华,肖微,唐科. 高电压技术. 2016(11)
[10]等效热网络法和有限元法在轮毂电机温度场计算中的应用[J]. 王晓远,高鹏. 电工技术学报. 2016(16)
硕士论文
[1]110kV电缆线路载流热点的理论分析与实验研究[D]. 王振华.华南理工大学 2017
[2]深圳高压电缆护套环流超标原因分析及解决措施研究[D]. 王炼兵.华南理工大学 2016
[3]电力电缆暂态热路模型的优化分析[D]. 周凡.华南理工大学 2014
[4]高压单芯电缆动态增容的理论分析与实验研究[D]. 雷成华.华南理工大学 2012
[5]依据表皮温度准确计算单芯高压电缆线芯温度的理论及实验研究[D]. 雷鸣.华南理工大学 2011
本文编号：3232347
【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】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
国内外电缆载流量研究进展
第二章 电缆本体实时动态载流量评估模型 15 小时。在暂态温升实验中，连续加载 600A、800A、1000A、1200A、1000A、8 600A 七段电流，考虑到 500 截面电缆热时间常数超过 4 小时，故每段电流加载以确保电缆一直处于暂态。实验数据均采集于无风夜晚，避免日照与空气对流等境对实验的干扰，其中，1100A 稳态温升过程中电缆导体温度、铝护套温度和环测量结果如图 2-15(a)所示，暂态温升过程中电缆导体温度、铝护套温度和环境温间的变化曲线如图 2-15(b)所示。
华南理工大学硕士学位论文YJLW03 64/110 1x500 高压电缆，皱纹铝护套的实际内径范围为 72mm 至 8热路模型将其等效为一个内径 77mm，厚度 2mm 的圆筒型铝护套；电缆为 72mm，按上述方法建模会导致形成一个 5mm 厚度的气隙层，厚度等的轧纹深度。气隙层中的空气以纯导热方式传热，热阻极大，导致模型计偏差数值与皱纹铝护套的轧纹深度成正比。分别使用 IEC 标准、二维热路计算一个节距电缆的径向热阻，结果分别为 28.1℃/W、42.8℃/W 和 27.3二维热路中空气的热阻为 19.4 ℃/W，占整体比例 0.45。二维热路模型的圆筒型铝护套的内径位置，压缩气隙层的空间，或是对空气的导热系数进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压电缆接头温度场分布的仿真计算[J]. 刘刚,王鹏宇,毛健琨,刘立夫,刘毅刚. 高电压技术. 2018(11)
[2]三芯电缆接头温度场计算[J]. 唐科,阮江军,唐烈峥,詹清华,刘益军. 高电压技术. 2019(11)
[3]高压XLPE绝缘电力电缆缓冲层与金属护层结构设计仿真计算与优化[J]. 汪传斌,金海云. 电线电缆. 2018(03)
[4]基于有限元和粒子群算法的电缆周围土壤热特性参数估算方法[J]. 牛海清,郑文坚,雷超平,叶开发,王勇,陆国俊. 高电压技术. 2018(05)
[5]高压电缆暂态热路中绝缘层最佳分层数的确定方法[J]. 韩卓展,刘刚,王鹏宇,徐涛,刘毅刚. 广东电力. 2017(10)
[6]基于实时测量数据的电缆稳态载流量计算[J]. 徐涛,叶晓君,徐研,王鹏宇,林堂正,吴卓伦. 广东电力. 2017(07)
[7]单芯电缆热路模型的改进及其在载流量计算中的应用[J]. 田燕山,李宗蔚,牟泽刚,王辉,申文伟,张春辉. 电线电缆. 2017(03)
[8]110kV电缆中间接头载流能力计算与实验分析[J]. 刘刚,王振华,徐涛,刘毅刚,王鹏宇. 高电压技术. 2017(05)
[9]考虑接触电阻下的电缆接头热点温度[J]. 刘超,阮江军,黄道春,詹清华,肖微,唐科. 高电压技术. 2016(11)
[10]等效热网络法和有限元法在轮毂电机温度场计算中的应用[J]. 王晓远,高鹏. 电工技术学报. 2016(16)
硕士论文
[1]110kV电缆线路载流热点的理论分析与实验研究[D]. 王振华.华南理工大学 2017
[2]深圳高压电缆护套环流超标原因分析及解决措施研究[D]. 王炼兵.华南理工大学 2016
[3]电力电缆暂态热路模型的优化分析[D]. 周凡.华南理工大学 2014
[4]高压单芯电缆动态增容的理论分析与实验研究[D]. 雷成华.华南理工大学 2012
[5]依据表皮温度准确计算单芯高压电缆线芯温度的理论及实验研究[D]. 雷鸣.华南理工大学 2011
本文编号：3232347
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