單芯電纜暫態(tài)溫度場及載流量實時計算方法的研究.pdf

1、電力電纜是電能傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備之一，電力電纜額定載流量是基于保守參數(shù)選擇，不能充分利用電力電纜的傳輸能力。為了挖掘潛在傳輸能力，開展電力電纜載流量實時監(jiān)測研究。電力電纜載流量實時監(jiān)測為電力系統(tǒng)調(diào)度人員提供關(guān)于電纜可利用負(fù)載能力的信息，幫助系統(tǒng)調(diào)度人員在未來的負(fù)荷分配時做出更合理的決策，有利于電力調(diào)度合理優(yōu)化配置電纜負(fù)荷。論文研究電纜表面溫度和導(dǎo)體溫度及載流量之間的關(guān)系，總結(jié)載流量計算方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種單芯電纜表面溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)及提

2、出了單芯電纜載流量實時計算方法。
　　利用在線溫度監(jiān)測和實時負(fù)荷數(shù)據(jù)來計算單芯電纜實時載流量。本文針對在線測溫的功能要求，研究設(shè)計一種電纜表面溫度在線監(jiān)測裝置。按照總體框架完成了硬件電路設(shè)計和子站的軟件程序設(shè)計，并應(yīng)用于實際。結(jié)合表面在線測溫系統(tǒng)，設(shè)計單芯電力電纜實時載流量計算方法的驗證實驗系統(tǒng)。針對電源、溫度傳感器的敷設(shè)方式進行了設(shè)計和改進，減少系統(tǒng)誤差。
　　針對環(huán)境溫度和外部熱阻存在較大隨機性的實際情況，實時載流量計算

3、應(yīng)從暫態(tài)溫度場出發(fā)。建立暫態(tài)單芯電纜溫度場的有限元方程，求解得到任意時刻的溫度場分布（關(guān)注導(dǎo)體溫度）；分別對地下直埋、空氣敷設(shè)和管道敷設(shè)三種情況，提出實時載流量計算方法。在實時載流量計算中，通過對電纜熱路的分析，提出利用表面溫度、環(huán)境溫度和實時負(fù)荷來間接確定外部熱阻，克服傳統(tǒng)計算中對外部熱阻（土壤導(dǎo)熱系數(shù)）難準(zhǔn)確確定的困難。
　　將單芯 XLPE電纜試品敷設(shè)在空氣中，在變化負(fù)荷和變化環(huán)境溫度兩種情況下進行載流量實驗。將實驗結(jié)果和計