预埋管电缆载流量的有限容积法计算和分析

电力电缆排管敷设时,因预埋管中空气热阻较大,使其载流量比直埋方式的载流量有显著下降。为提高预埋管敷设方式下电缆输送能力,可向管道内填充导热介质以改善管道的散热状况。采用基于坐标组合的有限容积法,编制了电缆排管敷设温度场和载流量通用计算程序。程序计算结果与试验结果吻合。计算结果表明,单回路电缆填充导热介质提高载流量较高,在回路流过等电流时降低缆芯温度降低较明显。多回路电缆由于电缆间的互热效应,填充导热介质对提高载流量的效果显著减小。     

电缆载流量试验热稳定判据及试验误差的研究

运行中电力电缆线芯温度随负荷电流和电缆本体及周围媒质热特性参数的变化而变化,准确地确定电缆暂态温度场和线芯温度是提高电缆输送能力的基础。针对有限差分法计算电缆温度场难以处理电缆圆形边界和周围土壤矩形边界的问题,采用阶梯直线代替电缆圆形边界,在直角坐标系中直接求解电缆暂态温度场。基于坐标组合的有限差分法和大电流模拟试验验证该方法的有效性和实用性。计算程序分析了恒定负荷电流下电缆线芯的温升过程和载流量试验误差。计算结果表明:电缆线芯温升速度随土壤热阻系数的增加和电缆根数的增加而减慢,目前载流量试验中采用的热稳定判据可以使载流量试验值显著高于载流量实际值。     

脐带缆温度场与载流量分析计算

为研究脐带缆的温度场分布与载流量的关系,提高脐带缆运行的可靠性,本文采用有限元法解决传统热路法计算载流量的局限性,利用通用有限元软件ANSYS对复杂结构的脐带缆模型进行分析,得出其整体结构温度场分布情况,对比不同缆芯结构中温度场分布的差别,并对比不同绝缘材料与不同护套材料对温度场分布和载流量的影响,最终找出最适合实际应用的脐带缆结构.     

重庆电网110kV电缆不同敷设方式下温度场分布及载流量计算

针对110 kV电缆运行时其负荷不能超过允许载流量,否则电缆过热会发生事故或造成电缆寿命缩短的问题,采用有限元法分别计算了110 kV 800 mm2YJLW02电缆采用不同敷设方式时其温度场的分布,用双点弦截法计算了其载流量。结果表明:采用隧道敷设方式电缆的缆芯温度最低,有利于降低电缆的温度,可以延长电缆的寿命,提高电缆的使用率。     

地下电力电缆温度场及载流量的数值计算

对地下电力电缆温度场和载流量进行了研究。基于有限差分法,采用直角坐标和极坐标相结合的思想,对计算区域进行不均匀网格的划分。对电缆及其周围土壤的温度场进行迭代,并进行两种坐标系之间的插值计算,得到一个收敛的温度场。多次循环后电缆缆芯达到上限温度值,可得电缆的载流量。     

直埋单芯电缆的载流量数值计算北大核心

针对直埋单芯电缆敷设环境的复杂性引起的其载流量的难确定性,基于有限元法计算直埋电缆温度场和载流量的基本原理及方法,确定直埋电缆结构、敷设环境、材料等参数,应用热力学知识使用ANSYS软件工具对直埋单芯电缆温度场仿真,得到了电缆温度场的分布云图。在此基础上运用最小二乘法曲线拟合了温度场与载流量函数关系曲线,求得了电缆在确定环境下的载流量值。采用上述方法获得的数值计算结果与IEC60287解析计算结果相比较更加准确。     

直埋单芯电缆的载流量数值计算

针对直埋单芯电缆敷设环境的复杂性引起的其载流量的难确定性,基于有限元法计算直埋电缆温度场和载流量的基本原理及方法,确定直埋电缆结构、敷设环境、材料等参数,应用热力学知识使用ANSYS软件工具对直埋单芯电缆温度场仿真,得到了电缆温度场的分布云图。在此基础上运用最小二乘法曲线拟合了温度场与载流量函数关系曲线,求得了电缆在确定环境下的载流量值。采用上述方法获得的数值计算结果与IEC60287解析计算结果相比较更加准确。     

高压单芯电缆不等长交叉互联接地环流分析

研究单芯电缆金属护套在交叉互联接地情况下的等值电路,建立金属护套交叉互联数学模型,编写Matlab程序,计算交叉互联单元内电缆布置方式和段长不一致时的金属护套环流,并对段长与金属护套环流大小的关系进行了分析.为减少金属护套环流,高压单芯电缆在满足电缆载流量的前提下,应尽可能采用正三角形布置方式且段长尽量相等.     

高速铁路单相单芯电缆接地损耗及热阻计算分析

高速铁路单相单芯电缆运行时,对导体温度的监控十分重要,如电缆温度过高,超出绝缘材料的允许值,则加快电缆老化,缩短电缆寿命,并为高铁运行带来安全运营隐患.本文对单芯XLPE电缆结构进行分析,介绍了IEC标准中稳态条件下电缆的发热方程和等值热路以及电缆本体热阻、介质损耗、金属护套损耗的计算公式,进而推导出了电缆稳态导体温度计算方法.     

高压单芯电缆金属护套接地环流过大原因分析

高压单芯电缆金属护套接地环流过大,会使电缆损耗发热,导致电缆发热影响载流量,如果引线接点或焊点连接不良,会造成电缆局部的温度升高而加速绝缘老化,引起电缆绝缘击穿的接头故障。因此,高压电缆的环流测试,已成为电缆运维工作的重点之一。本文通过110kV银东线电缆金属护套交叉互联接地环流过大缺陷的案例,进行了分析,提出缺陷处理的方案。     

基于有限元分析的埋地电缆温升影响因素研究

针对YJLW02 66/110 k V 1*1000型电力电缆运行时,电缆载流量与电缆间距如何影响电缆发热的问题,研究IEC标准中关于电缆损耗的有关计算方法,以电缆导体损耗、绝缘介质损耗与金属护套损耗作为电缆内部发热源,利用有限元分析软件ANSYS建立单回路埋地电缆土壤直埋、排管2种敷设方式的模型,并进行仿真分析。结果表明:随着电缆载流量的升高,电缆导体温度会加速升高;随着电缆间距的增大,电缆导体温度逐渐降低,且当电缆间距大于0.2 m时,温度变化会趋于某个稳态值。     

单回路高压电缆金属护套最优分段比

高压单芯电缆护套接地电流过高带来的损耗严重影响电缆使用寿命以及载流量.文中通过建立高压电缆金属护套交叉互联方式下的等效电路模型,分别计算感应电流和容性电流,采用向量叠加得到接地电流,求出三相护套总损耗.分析计算了不同布置方式和段长下护套接地电流引起的损耗值.计算结果表明:单回路高压电缆金属护套采用交叉互联方式时,三分段等长且布置方式相同时损耗远小于混合布置方式;混合布置方式时损耗受布置方式的影响,选择合适的分段比可使护套损耗相比于段长相等时降低35%左右.     

新型节能墙体砌块热工性能的研究

利用有限差分法求解新型节能墙体砌块三维温度场和热阻，计算中将空气层的当量导热系数与空气层厚度相联系，使得计算结果更准确地反映了墙体砌块的热工性能。文中对影响砌块热阻的诸多因素进行分析，提出提高墙体砌块热阻的多种方法。     

基于三维温度场的电缆登杆对电缆群载流量的影响研究

电缆登杆是电力电缆与架空线之间的一种过渡方式。若电缆登杆之前联结的电缆为土壤直埋敷设方式,电缆登杆时的载流能力直接影响土壤直埋电缆的载流量。在此背景下,采取有限元法,通过建立电缆周围二维、三维温度场模型来分析电缆登杆时与土壤直埋敷设方式下的载流量。分析结果表明,在同一区域内出现不同敷设环境时,采用三维温度场模型计算载流量需考虑轴向导热,具有更高的精确度。同时,电缆登杆会降低土壤直埋敷设电缆的载流量,电缆并行根数越少,电缆登杆对直埋敷设电缆的载流量影响越大。并且,随着温度的升高和敷设间距的增大,电缆登杆对直埋敷设电缆载流量的影响越大。     

电缆载流量计算方法研究

电力电缆的载流量因受敷设方式、运行条件和周围环境等因素的影响而不易确定,准确计算各种复杂条件下电缆的载流量,对确保电缆的安全、经济运行具有重要的意义。文中介绍了电力电缆载流量计算的解析法和数值法的发展过程,介绍了数值计算方的有限元法在电缆载量计算中的应用,并对这种数值计算法的特点进行了论述。最后,建议在上述研究方法的基础上,针具体的实际问题,提出后续研究的内容及方法。     

电力电缆循环加热试验中热力学工态研究

为研究电力电缆热循环载流量试验中电缆的温升特性,以及介质损耗和环境温度对电力电缆温升的影响,完善了空气中电缆集中参数等效热路模型,建立了暂态下对导体损耗、介质损耗和环境温度进行实时修正的热流微分方程.仿真计算给电缆施加恒定电流时电缆导体、金属套的温升,介质损耗对温度的工态影响,电缆热循环载流量试验中电缆各层的暂态温升和自然冷却曲线,并与实际试验所测得的温升曲线进行拟合验证.研究结果表明,高压电力电缆热循环试验中,介质损耗对电缆温升影响较大,试验中需要对导体损耗、介质损耗和环境温度进行实时修正.     

电缆金属护套环流异常原因分析及探讨

单芯电缆金属护套环流过大不仅严重影响电缆线路的载流量,而且造成电缆损耗发热,加速绝缘老化。根据广州供电局输电管理所电缆分部长期的运行经验,金属护套环流不应超过导体负荷电流的10％,本文结合广州供电局输电管理所电缆分部的运行实例,对引起护套环流异常的常见原因进行了简要分析．并且根据实际运行资料,对文中所列举的2个实例中环流异常的原因,提出了更深层次的疑问,以供相关工作人员进行深入探讨。     

热界面材料对晶闸管换流阀热阻的影响

热界面材料应用于晶闸管换流阀上,能够增强其在高压直流输电整流电流时的散热能力,从而确保工作环境的安全稳定。在大功率晶闸管水冷散热器热阻流阻测试平台上测试了几种典型的热界面材料的系统有效热阻,探究了压装压力、冷却水流量、加热功率以及材料自身特性对系统有效热阻的影响。结果表明:在当前实验条件下,系统有效热阻随压装压力和冷却水流量的增大而减小,随加热功率的增大而增大;热界面材料对系统有效热阻降低的效果从大到小依次为:低熔点合金导热膏石墨烯导热膏TC-5625导热膏空气层铟箔;受压变形具有一定流动性的热界面材料应用于晶闸管换流阀时系统有效热阻更低。     

双缆制对称电缆的实际屏蔽系数

在讨论电缆防护问题时,要求尽可能地准确计算电缆缆皮的屏蔽系数。本文将双缆制对称电缆的相邻缆皮的影响考虑进去,从而也就更准确地得出了屏蔽系数计算公式。同时也对双缆制情况下的电流屏蔽系数和电压屏蔽系数进行了讨论,推出了公式,这些公式都为工程计算提供了理论依据。     

基于有限元分析法的电缆中间接头温升仿真研究

针对电力电缆中间接头容易热损耗进而造成事故的问题,研究了导致中间接头发热的原因．根据中间接头的结构,构建了一种新的有限元分析ANSYS仿真模型,通过对模型施加相应的热载荷,得到了在不同的电缆接触面接触压力下及不同电缆电流下的温度场分布．仿真结果表明,电缆接头温度与电缆接头中两侧铜缆芯的接触压力成反比,与电缆中电流大小成正比．