電力電纜溫度及載流量算法研究.pdf

1、電力電纜作為電力傳輸?shù)闹饕d體和保證電網(wǎng)運(yùn)行的重要設(shè)備，在我國(guó)的使用越來越廣泛。對(duì)電纜的溫度和載流量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算和深入研究不僅能確保電纜安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，而且能提高電纜的容量利用率。傳統(tǒng)的電纜載流量計(jì)算方法中，各參數(shù)一般都采用IEC-60287標(biāo)準(zhǔn)中的推薦值，與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中電纜的參數(shù)存在較大差異，致使載流量的理論計(jì)算值與實(shí)際值存在明顯偏差。同時(shí)，電纜的敷設(shè)方式多種多樣，不同的敷設(shè)方式使得環(huán)境熱阻的計(jì)算變得復(fù)雜而不準(zhǔn)確?；谝陨峡紤]，本文對(duì)

2、電纜本身的發(fā)熱、散熱，外部環(huán)境條件對(duì)熱量散失的影響及不同負(fù)荷情況下電纜所能承受的負(fù)荷能力做了深入的研究，推導(dǎo)和歸納了電纜溫度及載流量的計(jì)算方法，充分考慮了各種敷設(shè)狀況和負(fù)荷類型。本文所的主要工作如下:
　　 (1)對(duì)電纜熱量的傳遞路徑及電纜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和簡(jiǎn)化，建立了電纜的熱流等效圖，由于熱流定律與歐姆定律近似相符，電纜溫度場(chǎng)的計(jì)算變得相對(duì)簡(jiǎn)潔。對(duì)溫度場(chǎng)計(jì)算過程中涉及到的電纜損耗、熱容、熱阻等參數(shù)做了詳細(xì)的推導(dǎo)和計(jì)算。其中，有的

3、與電纜的結(jié)構(gòu)有關(guān)，有的與電纜材料特性有關(guān)，有的可以根據(jù)電纜中的負(fù)荷的類型來確定。
　　 (2)建立了暫態(tài)溫度模型的熱微分方程，通過對(duì)其進(jìn)行求解，得到了完整的暫態(tài)溫升。由于有熱容的存在，電纜內(nèi)部的熱量不能馬上反映在電纜各部分溫度的變化上，而是緩慢上升或下降的過程。
　　 (3)詳細(xì)推導(dǎo)了電纜載流量計(jì)算公式，針對(duì)各種電纜外部環(huán)境及敷設(shè)情況，深入分析了各種條件下，熱阻對(duì)電纜負(fù)荷能力的影響。對(duì)于空氣中和土壤敷設(shè)的電纜，其外部環(huán)境