中低压交联电缆集群敷设载流量的计算

根据IEC60287标准计算了中低压电缆在不同集群敷设方式、环境温度及土壤热阻下恒定负荷的稳态载流量,分析温度、土壤热阻系数对复杂情况敷设电缆群载流量影响程度的结果表明:土壤热阻系数是埋地集群敷设电缆载流量的关键影响因素,实际应用中,选择合适的土壤组分是增加集群敷设电缆载流量的重要手段。     

电缆载流量校正系数估算方法探讨

根据现有标准规范中对电缆载流量校正系数的规定,对电缆在桥架内并列敷设时电缆载流量校正系数的选择进行了探讨。并根据工程实际情况,提出了一种电缆载流量校正系数的估算方法。经验证,该方法使用方便、切实可行。     

直埋单芯电缆载流量仿真方法研究及其应用

当前通常采用IEC60287标准推荐方法对电缆载流量进行计算,但在工程实际中,发现该方法计算结果与实际情况有一定差距。以直埋敷设条件下的110 kV高联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为研究对象,建立了磁热耦合环境下的电缆载流量的仿真计算模型,与IEC60287标准计算结果进行对比,并结合理论分析进行验证。应用该仿真方法研究了邻近效应对直埋电缆载流量的影响,通过改变电缆的排列方式及相间距,指出邻近效应的影响随相间距增大而减小。     

基于电磁-热耦合模型的直埋电缆载流量计算及间距的影响研究

准确地计算电缆载流量,对电缆的安全、稳定运行具有重要意义。然而,当电缆间距离较短时,电缆群间的电磁效应增强,IEC 60287不能给出电缆损耗准确的计算公式,从而使得电缆载流量存在一定的误差。为了准确地计算短间距敷设条件下电缆群的载流量,提出了电缆的电磁-热耦合模型。该模型以110 k V交联聚乙烯电缆为例,利用多物理场耦合分析软件Comsol Multiphysics对不同间距电缆的电磁场和温度场进行了同步耦合计算,并与IEC 60287标准的计算结果比较分析。计算实例表明:基于电磁-热耦合模型的载流量计算结果比IEC 60287准确度更高;当电缆间距较长时,IEC 60287和电磁-热耦合模型计算电缆载流量误差较小;当电缆间距较短时,两种算法计算电缆载流量误差相对比较大。     

采用低热阻系数回填材料提升穿管敷设电缆载流量

为提升穿管敷设电缆载流量,建立了全尺寸的模拟载流量试验系统,通过理论和试验分析研究了低热阻系数回填材料对提升穿管敷设电缆载流量的作用。采用温升试验评估了10 k V三芯电缆在3×3排管群以及110 k V单芯电缆在单根穿管内采用低热阻系数回填前后载流量的变化。结果表明,可流动低热阻系数回填材料能有效改善穿管敷设电缆的载流量;与填充前相比,回填后3×3排管群敷设电缆的载流量提升了17.2%,单根穿管敷设电缆的载流量提升了14.5%,3×3穿管电缆群最热电缆外部热阻下降了23.4%,与IEC 60287标准的分析结果相符。低热阻材料能消除穿管内密闭空气对电缆散热的不良影响,有效提升电缆载流量。     

直埋电缆载流量的改进算法

介绍了IEC标准中基于等值热路思想计算敷设于均匀土壤中的直埋电缆载流量的算式,以及利用校正系数解决有回填土情况的修正方法,但该方法存在校正系数选取过程复杂、校正依据缺乏工程可靠性和通过试验获取校正系数工作量大成本高等不足。为此,针对目前行业内应用较多的解析方法和数值方法,提出在直埋电缆区和敷设土壤区分别采用热场计算的改进数值方法和热路计算的解析法,以有限容积法为基础,将数值方法得到的土壤温度场与电缆等值热路法相结合求解缆芯温度和载流量。采用基于场路结合的有限容积法编程仿真,并利用土壤直埋带绝缘发热管加热实验进行验证,结果表明改进方法保留了数值计算准确性的同时提高了计算速度,仿真结果与测量结果的计算误差仅为1.3℃。     

双回路顶管隧道敷设下电力电缆多物理耦合场及载流量的数值分析

对于局部穿越河流、道路等不具备开挖条件区域的电缆一般采用顶管敷设。在顶管敷设电缆,排列紧密且埋深较大,是限制载流量的瓶颈段。而现有IEC标准更没有给出这一非典型敷设工况下电力电缆载流量的计算模型和计算方法。为此,以YJLW03 127/220 1×2500单芯交联聚乙烯电缆为研究对象,结合实际工程敷设工况建立了双回路顶管隧道敷设下电缆磁 热 流多物理场耦合有限元计算模型,并提出了载流量计算的弦截法。在此基础上,研究了埋设深度、护层电流的变化对电缆载流量的影响,分析了双回路顶管隧道敷设电缆的载流能力。计算结果表明,双回路顶管隧道敷设中,电缆埋设深度是影响电缆载流量的关键因素,埋深越大,载流量越小,对应的场域温度分布越高;护层电流越大,载流量越小。研究成果为进一步优化电缆敷设方式、充分发挥电缆线路的输电能力提供了理论依据及辅助参考。     

分布式光纤测温系统应用于电缆线路设计的探讨

介绍了IEC60287标准中载流量的计算方法以及CTM4000分布式光纤测温系统。根据某线路中光纤测温系统获得的电缆表面运行温度,分析电缆敷设深度等参数对各种敷设方式下电缆载流量的影响,探讨了载流量标准算法在实际工程中应用的缺点,并提出建议。     

交联电缆集群敷设载流量的数值计算

在人口稠密的大城市,电力通常通过直埋电力电缆集群来传输。电缆载流量是电缆设计和运行中的一个重要参数。IEC 60287标准给出了单一媒质即均匀土壤中电缆群稳态载流量的计算方法,并给出了有回填土的非单一媒质中电缆群的载流量修正计算方法。为给电缆工程的设计与运行提供科学依据,采用基于场路结合的有限差分法,提出了非单一媒质中电缆群的载流量数值计算方法,深入研究了不均匀土壤中的电缆载流量及其影响因素。计算结果表明,IEC外部热阻修正计算方法的计算精度与回填土热阻系数有关。回填土热阻系数较大时,IEC计算载流量显著偏低。     

直埋集群敷设配电缆的载流量多回路修正系数校核

配电网中电缆线路多、负荷重,集聚敷设十分常见。为了计算电缆集聚敷设载流量,开发了三芯电缆载流量计算软件。通过软件计算和现场试验,研究并校核了直埋敷设多回路修正系数。结果显示,单回路和四回路载流量试验结果与计算值吻合,验证了理论计算的正确性。多回路修正系数研究还表明,目前正在使用的直埋敷设多回路10 kV三芯电缆载流量修正系数偏大,不利于配电电缆线路的安全运行,建议采用所提出的直埋集聚敷设多回路修正系数推荐值对其进行修正。