本文關(guān)鍵詞：電力電纜的溫度場和載流量研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國工業(yè)的發(fā)展,近幾十年來,電能在生產(chǎn)和生活中扮演著越來越重要的角色,成為人類社會生產(chǎn)和生活不可缺少的一部分。作為電能輸送的載體,電纜線路由于其獨特的優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于發(fā)電輸電變電和配電系統(tǒng)中,電纜的載流量日益成為人們關(guān)注和研究的重點。電纜線路過負荷運行時,給電纜的絕緣帶來損害,長期處于過負荷運行狀態(tài),絕緣老化加速,最終造成供電故障,甚至誘發(fā)火災(zāi)。電纜線路輕載運行時,電纜的載流能力沒有充分利用,造成線芯導(dǎo)體有色金屬資源的浪費。因此,必須準確確定電纜線路的載流能力,使電纜載流能力與供電負荷的大小相匹配,從而提高電纜的使用壽命,保證線路供電的安全性可靠性經(jīng)濟性。不同的敷設(shè)方式下,電纜的載流量有較大差異,通過建立電力電纜的實際敷設(shè)模型,應(yīng)用數(shù)值分析理論進行電纜載流量的計算,可準確確定電纜線路的最大載流能力。本文介紹了電力電纜的溫度場和載流量的研究現(xiàn)狀,電纜載流量的幾種確定方法,并對電纜按不同標準進行了分類,分析了電纜本體的基本結(jié)構(gòu)和作用。結(jié)合電纜工程中采用的幾種敷設(shè)方式,對電纜的傳熱和載流能力進行了分析�；跀�(shù)值分析理論,對電力電纜進行了電磁分析,利用ANSYS仿真軟件,對直埋敷設(shè)電纜回路搭建了物理模型,分析了模型的溫度場分布,得到了三相電纜線芯的溫度值,進行了電纜載流量的仿真計算,分析了不同因素對載流量的影響趨勢,總結(jié)出提高電纜載流量的相關(guān)措施。同時,對電纜線路的載流量進行了系統(tǒng)的理論計算,對ANSYS仿真結(jié)果和理論計算結(jié)果進行對比分析,驗證了仿真結(jié)果的準確性,將載流量計算結(jié)果與電纜生產(chǎn)廠家樣本的載流量給定值進行了比較,得出本文計算結(jié)果與電纜產(chǎn)品銘牌上載流量的裕度范圍,根據(jù)工程經(jīng)驗,本文的載流量計算結(jié)果是可信的。最后,進行了電纜線路的金屬護套感應(yīng)電壓計算分析,介紹了電纜常用的防火措施,為實際電纜工程提供參考。
【關(guān)鍵詞】：電力電纜 載流量 有限元法 溫度場 理論計算
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM247;TM75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 解析計算法11-12
• 1.2.2 數(shù)值計算法12-15
• 1.3 本文主要工作15-17
• 2 電纜的分類和敷設(shè)方式17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 電纜的分類17-20
• 2.2.1 根據(jù)絕緣材料17-18
• 2.2.2 根據(jù)傳輸電能形式18
• 2.2.3 根據(jù)電壓等級18-19
• 2.2.4 根據(jù)結(jié)構(gòu)特征19
• 2.2.5 根據(jù)線芯導(dǎo)體截面積19
• 2.2.6 根據(jù)線芯導(dǎo)體芯數(shù)19
• 2.2.7 根據(jù)電纜敷設(shè)方式19-20
• 2.3 電力電纜的基本結(jié)構(gòu)20-24
• 2.4 電纜的敷設(shè)方式24-28
• 2.4.1 架空敷設(shè)24-25
• 2.4.2 地下直埋敷設(shè)25
• 2.4.3 保護管敷設(shè)25-26
• 2.4.4 電纜溝內(nèi)敷設(shè)26-27
• 2.4.5 隧道內(nèi)敷設(shè)27-28
• 2.4.6 水下敷設(shè)28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 電力電纜載流量的仿真計算29-55
• 3.1 ANSYS仿真軟件簡介29-30
• 3.2 電纜的電磁數(shù)值分析30-35
• 3.2.1 線芯導(dǎo)體的交流電阻30-31
• 3.2.2 線芯導(dǎo)體的損耗31
• 3.2.3 絕緣介質(zhì)損耗31
• 3.2.4 電纜的金屬護套損耗31-34
• 3.2.5 電磁場的邊界條件34-35
• 3.3 溫度場的傳熱學(xué)原理35-39
• 3.3.1 溫度場35
• 3.3.2 傳熱的三種方式35-37
• 3.3.3 邊界條件37-39
• 3.4 電纜的溫度場模型及仿真分析39-48
• 3.4.1 電纜線路有限元模型的基本假設(shè)40-41
• 3.4.2 溫度場物理模型41-42
• 3.4.3 溫度場單元類型選擇42-43
• 3.4.4 溫度場參數(shù)的設(shè)置43
• 3.4.5 溫度場邊界條件的設(shè)置43-44
• 3.4.6 物理模型的網(wǎng)格剖分44-45
• 3.4.7 物理模型的熱源45-46
• 3.4.8 仿真結(jié)果及分析46-48
• 3.5 影響電纜載流量的因素分析48-53
• 3.5.1 環(huán)境溫度49
• 3.5.2 土壤熱阻系數(shù)49-50
• 3.5.3 土壤溫度50-51
• 3.5.4 埋設(shè)深度51-52
• 3.5.5 敷設(shè)間距52-53
• 3.6 提高電纜載流量的措施53
• 3.7 本章小結(jié)53-55
• 4 電力電纜載流量的理論計算55-68
• 4.1 引言55
• 4.2 電纜載流量的理論計算55-61
• 4.2.1 載流量的計算55-61
• 4.2.2 載流量的計算結(jié)果61
• 4.3 電纜載流量計算結(jié)果的對比分析61-63
• 4.3.1 載流量理論計算值與仿真值61-63
• 4.3.2 對比分析結(jié)論63
• 4.4 電纜線路金屬護套感應(yīng)電壓的分析計算63-65
• 4.4.1 金屬護套正常感應(yīng)電壓分析64
• 4.4.2 單芯電纜正常感應(yīng)電壓計算64-65
• 4.5 電纜防火措施的分析65-67
• 4.5.1 電纜防火策略65
• 4.5.2 電纜防火設(shè)置要求65-66
• 4.5.3 電纜防火工藝要求66-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 5 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.2 后續(xù)工作69-70
• 參考文獻70-73
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文73-74
• 致謝74

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  本文關(guān)鍵詞：電力電纜的溫度場和載流量研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：453288