[发明专利]一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法

说明书

本发明涉及一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，包括以下步骤：1)构建隧道单根电缆线芯温升计算模型；2)采用隧道单根电缆物理模型分别在含辐射散热与无辐射散热的工况下，进行参数估计获取单根电缆线芯温升计算模型中各常数参数以及热辐射系数的值；3)根据确定参数后的隧道单根电缆线芯温升计算模型迭代获取隧道单根电缆线芯稳态温升。与现有技术相比，本发明具有计算效率高、物理意义清晰等优点。

技术领域

本发明涉及电力电缆运行技术领域，尤其是涉及一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法。

背景技术

隧道方式是高压电缆敷设的主要方式之一，由于其运行维护便利，110kV及以上电力电缆多采用此方式。然而因为其散热只能通过空气对流与辐射方式进行，传热效率略低于管道与直埋方式，所以隧道电缆的发热问题相对突出。目前，需要对其发热-散热问题进行较为准确分析时，往往需要进行数值计算，不仅耗时较长，且对计算资源(软件、人员)较高，不能便捷的实施，特别是不能支持运行人员负荷实时调整的要求。因此，如何寻找一种便捷快速的方法来掌握隧道电缆的稳态温升与暂态温升，对于现有电缆资源的充分利用、电网规划建设等都将有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种单根隧道电缆稳态温升快速获取方法，包括以下步骤：

1)构建隧道单根电缆线芯温升计算模型；

2)采用隧道单根电缆物理模型分别在含辐射散热与无辐射散热的工况下，进行参数估计获取单根电缆线芯温升计算模型中各常数参数以及热辐射系数的值；

3)根据确定参数后的隧道单根电缆线芯温升计算模型迭代获取隧道单根电缆线芯稳态温升。

所述的隧道单根电缆线芯温升计算模型为：

t₁＝[Q₁-r₁*(power(T₁/100,4)-power(T₀/100,4))]

*[p₁+p₂*power(t₀,k₁)+p₃*power(t₁,k₂)]+t₀

T₁＝t₁+273，T₀＝t₀+273

其中，t₁为隧道单根电缆线芯温度，t₀为环境温度，Q₁为热流量，power(·)为幂函数，r₁为热辐射系数，p₁、p₂、p₃、k₁、k₂均为常数参数，用于描述环境热阻随电缆外皮温度、环境温度的变化规律。

所述的步骤2)中，获取常数参数p₁、p₂、p₃、k₁、k₂的值的具体包括以下步骤：

21)在无辐射散热的工况下，随机选取多组环境温度、热流和线芯温度的值；

22)采用麦考特迭代搜索法进行多次迭代拟合确定常数参数p₁、p₂、p₃、k₁、k₂的值，并进行显著性检验。