高壓電力電纜在城網(wǎng)的應用越來越多,對電纜負荷的要求也越來越高。電纜載流能力提升研究工作,可為負荷高峰期間電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供理論依據(jù),提升電網(wǎng)運行可靠性與安全性。本文對高壓電力電纜導體溫度計算模型及其在提升電纜載流能力的應用方面進行了研究,具有重要的現(xiàn)實意義。首先,基于有限元分析法建立了高壓電纜導體溫度計算的數(shù)學模型。結(jié)合傳熱學知識推導出地下電纜溫度場公式,并且根據(jù)電纜周圍土壤環(huán)境不同,選定不同的三類邊界條件,對電纜溫度場的導熱微分方程進行求解,即可以得到電纜導體溫度暫態(tài)計算模型。其次,基于搭建的載流量模擬實驗平臺模擬了廣州地區(qū)高壓電纜敷設(shè)的幾種典型方式,得到了三種實驗條件下的電纜表皮溫度和導體溫度,驗證了所建立的有限元模型的正確性。最后,將上述有限元計算模型應用到高壓電力電纜實際載流量的提升工作中。選取了土壤熱阻系統(tǒng)等熱物理參數(shù),對220kV麒天甲乙線載流量瓶頸位置進行分析,并通過仿真計算電纜溫度場,論證了負荷增加的情況下,電纜本體導體溫度遠小于最大允許溫度即90℃,電纜線路滿足短時載流能力提升需求。 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型的電纜等值熱路根據(jù)圖1-1電纜等值熱路可得到計算電纜導體工作溫度的公式：

IRc2 ，I 為導體電流(A)，R 為導體交流電阻(Ω/m緣工作耐受的最高溫度 90℃，推導出電纜持續(xù)允許(1)(1)()[0.5()]11212341234RTnRTnRTTWTnTTTIcad 來的電纜載流量適用于手工計算或簡單編程，可路或多回路線路的載流量計算。 標準計算方法介紹了周期性負荷載流量的計算方法，相比于纜線路實際運行特點，即在一天內(nèi)負荷是按周期荷電流最大，凌晨 4 時左右負荷最小。如不分周期載流能力是一種浪費，故采用周期性負荷載流量，如圖 1-2 所示：

圖 2-1 電纜溫度預測仿真模型圖元法將二維導熱方程離散，確定邊界條件計算暫態(tài)溫度場，仿地下敷設(shè)電纜溫度場的導熱微分方程，就要根據(jù)邊界條件對方問題的邊界條件均可以歸納概括為三類邊界條件。界的溫度是第一類邊界條件，導熱方程為： 2 22 20, ,T Tx yT x y f x y 界法向熱流密度是第二類邊界條件，導熱方程為：2 22 2200T Tx yTqn

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2904761