本文關(guān)鍵詞：埋地電力電纜發(fā)熱機理與溫升監(jiān)測系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：如何使城市中的電力電纜,在不大量增加數(shù)量的前提下,提高整體輸電能力,不只是城市規(guī)劃的重要任務(wù),也是整個電力系統(tǒng)的研究與急需解決的重要議題。在沒有外力破壞的情況下,電力電纜的運行壽命很大程度上取決于電纜日常運行時的溫度。過高負荷運行的電力電纜,處于較高的溫度下,不只對其運行壽命有損傷,嚴(yán)重時更會出現(xiàn)爆炸等極端事故。論文從研究埋地電力電纜運行時,多種因素對其產(chǎn)熱與散熱兩方面影響的基礎(chǔ)上,研究了導(dǎo)致埋地電力電纜發(fā)熱的機理,并在研究的機理基礎(chǔ)上,設(shè)計了一款埋地電力電纜溫升監(jiān)測系統(tǒng)。首先,本文研究了關(guān)于計算電力電纜溫度與載流量的標(biāo)準(zhǔn)IEC60287。其關(guān)于電纜的導(dǎo)體損耗、絕緣介質(zhì)損耗、金屬護套損耗與鎧裝損耗的計算方法適用于本文對于電纜發(fā)熱的研究:上述電纜損耗可以作為電纜發(fā)熱的內(nèi)部熱源。通過一則算例,給出了針對某種型號電纜各種損耗的計算過程。其次,針對工程中較常見的兩種埋地電纜的敷設(shè)方式:土壤直埋與排管敷設(shè)進行了有限元仿真建模。仿真中模型上施加的載荷為電纜的導(dǎo)體損耗、絕緣介質(zhì)損耗、金屬護套損耗與鎧裝損耗,對幾種影響電纜產(chǎn)熱與散熱的因素:電纜間距、電纜電流、埋地深度、土壤傳熱系數(shù)與空氣溫度分別進行了分析,得到了各因素的作用機理。將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電力電纜溫度的預(yù)測,經(jīng)過隨機樣本的訓(xùn)練與測試,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度預(yù)測結(jié)果較好。最后,搭建了埋地電力電纜溫升監(jiān)測系統(tǒng)。采用了上海某公司的分布式光纖傳感測溫分析儀,利用分布式光纖溫度傳感器對電纜的溫度進行測量并處理。埋地電纜溫升監(jiān)測系統(tǒng)區(qū)別于以往的電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng),除了常規(guī)的電纜溫度的實時采集與顯示、歷史趨勢顯示等基本功能之外,附加了可以通過電纜電流值與當(dāng)前空氣溫度值對電纜溫度進行預(yù)測功能,報警短信提示功能。預(yù)測功能是基于對電纜溫度場仿真數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上,運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對未知溫度預(yù)測功能實現(xiàn)的。軟件部分采用力控組態(tài)軟件進行搭建,并采用OPC通訊方式,使組態(tài)軟件力控與數(shù)據(jù)分析軟件MATLAB進行實時通訊,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電纜溫度的預(yù)測功能嵌入到了組態(tài)界面中。
【關(guān)鍵詞】：埋地電力電纜 有限元分析法 發(fā)熱機理 監(jiān)測系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 電纜導(dǎo)體溫度計算11-12
• 1.2.2 電纜敷設(shè)周圍土壤參數(shù)變化12
• 1.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度預(yù)測12
• 1.2.4 電纜溫度檢測技術(shù)12-13
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-14
• 2 電纜損耗與溫度場計算14-25
• 2.1 電纜的損耗計算14-19
• 2.1.1 電纜導(dǎo)體損耗14-15
• 2.1.2 電纜絕緣介質(zhì)損耗15-16
• 2.1.3 金屬護套損耗16-19
• 2.1.4 鎧裝損耗19
• 2.2 電纜溫度場有限元原理19-20
• 2.2.1 熱傳導(dǎo)19-20
• 2.2.2 熱輻射20
• 2.2.3 熱對流20
• 2.3 電纜溫度場邊界條件20-21
• 2.4 電纜溫度場導(dǎo)熱微分方程21-22
• 2.5 IEC60287電纜損耗算例22-24
• 2.5.1 線芯導(dǎo)體損耗22-23
• 2.5.2 電纜絕緣介質(zhì)損耗23
• 2.5.3 金屬護套損耗23-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 電纜發(fā)熱機理研究25-51
• 3.1 電纜穩(wěn)態(tài)溫度場分析25-36
• 3.1.1 電力電纜有限元模型建立25-27
• 3.1.2 確定熱源27
• 3.1.3 土壤直埋電纜仿真分析27-35
• 3.1.4 排管敷設(shè)電纜仿真分析35-36
• 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度預(yù)測36-40
• 3.2.1 有限元仿真數(shù)據(jù)處理36-37
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述37-38
• 3.2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測38-40
• 3.3 電纜暫態(tài)溫度場分析40-44
• 3.3.1 多回路排纜有限元模型40-41
• 3.3.2 確定熱源41-42
• 3.3.3 應(yīng)急性負荷下電纜溫度分析42-43
• 3.3.4 周期性負荷下電纜溫度分析43-44
• 3.4 電纜中間接頭電阻研究44-50
• 3.4.1 電纜中間接頭結(jié)構(gòu)45-46
• 3.4.2 接觸電阻46-47
• 3.4.3 電阻與溫度47
• 3.4.4 電接觸處應(yīng)力分析47-50
• 3.4.5 電阻比較50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 埋地電纜溫升監(jiān)測系統(tǒng)研究51-68
• 4.1 電纜溫升監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)軟件開發(fā)工具52-53
• 4.2 OPC服務(wù)配置53-58
• 4.2.1 力控配置OPC53-57
• 4.2.2 MATLAB配置OPC57-58
• 4.3 MATLAB進行OPC數(shù)據(jù)讀寫58-59
• 4.3.1 MATLAB獲取實時數(shù)據(jù)58-59
• 4.3.2 MATLAB寫入力控數(shù)據(jù)59
• 4.4 軟件界面設(shè)計59-67
• 4.4.1 登錄界面60-62
• 4.4.2 首頁62
• 4.4.4 運行曲線62-64
• 4.4.5 報警與短信通知64-67
• 4.4.6 事件記錄67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 5 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68
• 5.2 前景展望68-70
• 參考文獻70-73
• 附錄73-75
• 致謝75-76
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果76

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1 張文韜;;輸電電路電力電纜常見故障分析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2011年03期

2 ;電力行業(yè)電力電纜標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會2011年年會召開[J];高電壓技術(shù);2011年12期

3 嚴(yán)宇明;;電力電纜采購時點淺析[J];企業(yè)導(dǎo)報;2012年18期

4 陶吉華;;電力電纜的運行維護及管理探討[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年28期

5 唐永勝;;電力電纜的運行維護管理研究[J];科技風(fēng);2012年21期

6 葛志仁;;想方設(shè)法減少電纜短頭品[J];電線電纜;1981年04期

7 T.沙利文;孫兆渭;;危險環(huán)境用的電纜[J];電線電纜;1982年01期

8 沈重良;埋地塑料電纜的防蟻簡介[J];特殊電工;1983年04期

9 張方如;;電力電纜施工管理與技術(shù)探析[J];科技促進發(fā)展;2010年S1期

10 朱寶宗;關(guān)于1kV級五芯電力電纜開發(fā)的意見[J];電線電纜;2000年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 段尚琪;;淺談電力電纜的防火措施[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

2 吳青芬;;無鹵低煙阻燃填充型電纜料[A];中國電工技術(shù)學(xué)會電線電纜專委會2001年會論文集[C];2001年

3 楊銘澤;陳錦云;;電力電纜并聯(lián)時個別電纜過熱問題的分析及其控制[A];全國水電廠技術(shù)改造學(xué)習(xí)交流研討會論文集[C];2005年

4 高毅;李建平;;電力電纜的牽引[A];廣東省電機工程學(xué)會2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

5 孫楷淇;趙任;申永剛;袁家進;曹杰;;淺談電力電纜在城市配網(wǎng)應(yīng)用中的難點和對策[A];2011年安徽省智能電網(wǎng)技術(shù)論壇論文集[C];2011年

6 吳修君;張志勝;李芬;;電機軟起動方案中短時運行電力電纜的選擇[A];湖北省電工技術(shù)學(xué)會、武漢電工技術(shù)學(xué)會2008年學(xué)術(shù)年會暨理事會換屆大會論文集[C];2008年

7 徐雪霞;馮硯廳;柯浩;歐陽杰;;電容器電力電纜斷開原因分析[A];中國計量協(xié)會冶金分會2012年會暨能源計量與節(jié)能降耗經(jīng)驗交流會論文集[C];2012年

8 孫毅;張濱;;電力電纜故障原因分析及防范[A];2014年全國科技工作會議論文集[C];2014年

9 宋燦鋒;劉兆龍;;新型鋁合金電纜的特點與工藝方法[A];智能“數(shù)控一代”機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用高端論壇論文集[C];2013年

10 陳錦云;楊銘澤;;單芯電力電纜并聯(lián)時載流量不平衡問題的分析及其控制[A];全國水電廠技術(shù)改造學(xué)習(xí)交流研討會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐曄敏;揚州電纜業(yè)　兩大基地群星燦爛[N];江蘇經(jīng)濟報;2007年

2 ;南洋電纜首發(fā)上市[N];國家電網(wǎng)報;2008年

3 戴啟文;科技創(chuàng)新“膨脹”無為電纜[N];巢湖日報;2009年

4 記者 劉彥章;范明到陽光電纜和久通電纜有限公司現(xiàn)場辦公[N];周口日報;2010年

5 羅林林;厚街建展銷平臺整合電纜業(yè)[N];東莞日報;2011年

6 甄言;電纜企業(yè)莫要“談購色變”[N];中國電力報;2014年

7 本報記者 栗清振;憑良心品質(zhì)做良心電纜[N];中國電力報;2014年

8 記者 商棠;欣意電纜 正在引發(fā)一次材料革命[N];河北經(jīng)濟日報;2014年

9 徐學(xué)斌;遠東電纜助長“世界第一高樓”[N];中國工業(yè)報;2006年

10 本報記者 徐曄敏;揚州電纜業(yè)：兩大基地生輝[N];揚州日報;2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向軒;電力電纜檢測扶術(shù)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 云朵;電力電纜在建筑電氣工程中的應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2015年

3 李文泉;基于屏蔽層載波通信的電力電纜在線監(jiān)測研究[D];福州大學(xué);2014年

4 劉同同;基于熱路模型的電力電纜導(dǎo)體溫度計算及試驗研究[D];東北電力大學(xué);2016年

5 陳健;光纖測溫系統(tǒng)在電力電纜中的研究和應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2016年

6 劉國建;埋地電力電纜發(fā)熱機理與溫升監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];上海電力學(xué)院;2016年

7 胡永;基于地理信息系統(tǒng)的電力電纜管理系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2007年

8 趙洋洋;基于光柵光纖傳感的電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

9 韓偉;電力電纜故障分析與測距研究[D];燕山大學(xué);2006年

10 郭浩;電力電纜測偏測厚系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：埋地電力電纜發(fā)熱機理與溫升監(jiān)測系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：498840