發(fā)布時(shí)間：2022-02-18 11:56

　　在城市電力建設(shè)中,電纜隧道敷設(shè)因其負(fù)載能力高、便于管理和巡檢等優(yōu)點(diǎn)而越來(lái)越被廣泛使用,目前鮮有通過(guò)算法對(duì)隧道敷設(shè)多回高壓電纜線路布置優(yōu)化的研究。為了充分利用隧道內(nèi)的電纜的負(fù)載能力,本文對(duì)隧道敷設(shè)多回路高壓電纜進(jìn)行了多物理仿真研究和布置優(yōu)化研究。本文首先從解析計(jì)算法方面對(duì)電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電壓及環(huán)流進(jìn)行了研究,分析了交叉互聯(lián)接地方式的原理及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算,對(duì)考慮金屬護(hù)套環(huán)流的電纜載流量的解析計(jì)算方法進(jìn)行了分析。以某隧道敷設(shè)電纜線路為例,研究隧道內(nèi)電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)學(xué)微分方程,并分析了電路接口的原理;基于COMSOL有限元仿真軟件建立隧道敷設(shè)多回高壓電纜的電-磁-熱-流多物理場(chǎng)結(jié)合電路仿真模型。通過(guò)護(hù)套環(huán)流的仿真計(jì)算結(jié)果與解析計(jì)算結(jié)果的對(duì)比,以及實(shí)際運(yùn)行電纜線路環(huán)流的測(cè)量值與仿真計(jì)算值的比較,驗(yàn)證本文多物理場(chǎng)仿真模型計(jì)算電纜護(hù)套環(huán)流的有效性;通過(guò)對(duì)隧道內(nèi)實(shí)際運(yùn)行電纜外皮進(jìn)行測(cè)溫及隧道內(nèi)風(fēng)速測(cè)量并對(duì)比模型計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了本文模型計(jì)算溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的正確性�；诒疚慕⒌亩辔锢韴�(chǎng)結(jié)合電路仿真模型,計(jì)算了不同線芯電流下電纜金屬護(hù)套的環(huán)流及感應(yīng)電壓,結(jié)果發(fā)現(xiàn)環(huán)流占比最高為7.09%、感應(yīng)電壓最高... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景意義
    1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓及環(huán)流的相關(guān)研究
        1.2.2 多物理場(chǎng)耦合仿真相關(guān)研究
        1.2.3 電纜載流量及電氣設(shè)備相關(guān)優(yōu)化算法的研究
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 高壓電纜載流量及其金屬護(hù)套相關(guān)解析計(jì)算
    2.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓、環(huán)流的解析計(jì)算研究
        2.1.1 單端接地的感應(yīng)電壓計(jì)算
        2.1.2 兩端接地金屬護(hù)套環(huán)流計(jì)算
        2.1.3 交叉互聯(lián)接地金屬護(hù)套感應(yīng)電壓和環(huán)流計(jì)算
    2.2 考慮金屬護(hù)套環(huán)流的電纜載流量計(jì)算
        2.2.1 損耗計(jì)算
        2.2.2 熱阻計(jì)算
        2.2.3 載流量計(jì)算
    2.3 本章小結(jié)
第三章 多物理場(chǎng)結(jié)合電路仿真的數(shù)學(xué)模型研究
    3.1 電纜系統(tǒng)的電磁場(chǎng)微分方程
    3.2 COMSOL中的電路接口在電纜金屬護(hù)套上的應(yīng)用分析
    3.3 電纜隧道溫度場(chǎng)微分方程
    3.4 隧道內(nèi)空氣流場(chǎng)微分方程
    3.5 本章小結(jié)
第四章 隧道敷設(shè)電纜的多物理場(chǎng)結(jié)合電路仿真分析
    4.1 模型的搭建
        4.1.1 幾何模型及其參數(shù)
        4.1.2 材料參數(shù)設(shè)置
        4.1.3 物理場(chǎng)參數(shù)設(shè)置
        4.1.4 網(wǎng)格剖分
    4.2 仿真模型驗(yàn)證及分析
        4.2.1 基于護(hù)套環(huán)流實(shí)測(cè)及解析計(jì)算的仿真模型驗(yàn)證
        4.2.2 基于電纜外皮溫度實(shí)測(cè)的仿真模型驗(yàn)證
    4.3 模型仿真計(jì)算及分析
        4.3.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓的仿真計(jì)算與分析
        4.3.2 隧道電纜金屬護(hù)套環(huán)流仿真計(jì)算與分析
        4.3.3 考慮金屬護(hù)套環(huán)流的隧道電纜載流量的仿真計(jì)算與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多物理場(chǎng)仿真的隧道電纜布置優(yōu)化研究
    5.1 遺傳算法原理
        5.1.1 遺傳算法基本思想
        5.1.2 遺傳算法的實(shí)現(xiàn)
    5.2 基于COMSOL with MATLAB的聯(lián)合仿真應(yīng)用
    5.3 基于多物理場(chǎng)仿真和遺傳算法的隧道電纜布置優(yōu)化
        5.3.1 遺傳算法優(yōu)化變量設(shè)置
        5.3.2 基于遺傳算法的隧道布置優(yōu)化結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]混合排列方式對(duì)雙回路XLPE電纜護(hù)層環(huán)流的影響[J]. 陳科技,齊煒.  高電壓技術(shù). 2018(11)
[2]基于多物理場(chǎng)耦合的GIS溫升異常狀態(tài)評(píng)估研究[J]. 戴偉偉,高凱,馬利,金立軍.  機(jī)電工程. 2018(06)
[3]高壓?jiǎn)涡倦娎|單相接地故障護(hù)套過(guò)電壓特性仿真分析[J]. 張重遠(yuǎn),芮皓然,劉賀晨,劉云鵬.  電測(cè)與儀表. 2018(11)
[4]計(jì)算電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度的粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新方法[J]. 吳炬卓,肖笛,牛海清.  電器與能效管理技術(shù). 2018(03)
[5]考慮降雨的埋地電纜動(dòng)態(tài)負(fù)載能力預(yù)測(cè)[J]. 牛海清,余佳,郭少鋒,許佳,王勁,王紅斌,雷超平.  南方電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
[6]高壓直流海底電纜電–熱–流多物理場(chǎng)耦合仿真[J]. 郝艷捧,陳云,陽(yáng)林,邱偉豪,傅明利,侯帥.  高電壓技術(shù). 2017(11)
[7]基于MATLAB與COMSOL聯(lián)合仿真的永磁同步發(fā)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 金亮,汪冬梅.  中國(guó)科技論文. 2017(17)
[8]基于電磁-熱-流耦合場(chǎng)的多回路排管敷設(shè)電纜載流量數(shù)值計(jì)算[J]. 樂(lè)彥杰,鄭新龍,張占奎,李世強(qiáng),陳國(guó)志,張磊,盧志飛.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(05)
[9]電纜護(hù)套環(huán)流估算公式的擬合及排列方式的優(yōu)化[J]. 王永志,曹煒,梁海生,李帆.  高壓電器. 2017(01)
[10]基于有限元法的電纜渦流損耗計(jì)算[J]. 崔厚坤,王庭華,安增軍,張宇嬌.  三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(05)

博士論文
[1]多場(chǎng)耦合問(wèn)題的協(xié)同求解方法研究與應(yīng)用[D]. 宋少云.華中科技大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于Matlab與C#混合編程的電纜優(yōu)化分盤系統(tǒng)研究[D]. 劉亞.華北電力大學(xué) 2017
[2]深圳高壓電纜護(hù)套環(huán)流超標(biāo)原因分析及解決措施研究[D]. 王煉兵.華南理工大學(xué) 2016
[3]基于MATLAB與COMSOL的磁場(chǎng)仿真系統(tǒng)研究[D]. 李晶晶.吉林大學(xué) 2015
[4]基于多物理場(chǎng)耦合特性的電氣設(shè)備分析與設(shè)計(jì)[D]. 虞振洋.南京航空航天大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3630792