單芯電纜暫態(tài)溫度場(chǎng)及載流量實(shí)時(shí)計(jì)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)研究。電力電纜載流量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)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(jì)算方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種單芯電纜表面溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及提

2、出了單芯電纜載流量實(shí)時(shí)計(jì)算方法。
　　利用在線溫度監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)來計(jì)算單芯電纜實(shí)時(shí)載流量。本文針對(duì)在線測(cè)溫的功能要求，研究設(shè)計(jì)一種電纜表面溫度在線監(jiān)測(cè)裝置。按照總體框架完成了硬件電路設(shè)計(jì)和子站的軟件程序設(shè)計(jì)，并應(yīng)用于實(shí)際。結(jié)合表面在線測(cè)溫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)單芯電力電纜實(shí)時(shí)載流量計(jì)算方法的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。針對(duì)電源、溫度傳感器的敷設(shè)方式進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)，減少系統(tǒng)誤差。
　　針對(duì)環(huán)境溫度和外部熱阻存在較大隨機(jī)性的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)載流量計(jì)算

3、應(yīng)從暫態(tài)溫度場(chǎng)出發(fā)。建立暫態(tài)單芯電纜溫度場(chǎng)的有限元方程，求解得到任意時(shí)刻的溫度場(chǎng)分布（關(guān)注導(dǎo)體溫度）；分別對(duì)地下直埋、空氣敷設(shè)和管道敷設(shè)三種情況，提出實(shí)時(shí)載流量計(jì)算方法。在實(shí)時(shí)載流量計(jì)算中，通過對(duì)電纜熱路的分析，提出利用表面溫度、環(huán)境溫度和實(shí)時(shí)負(fù)荷來間接確定外部熱阻，克服傳統(tǒng)計(jì)算中對(duì)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(jìn)行載流量實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)