[发明专利]一种考虑电缆敷设排布形式的电缆金属护套环流计算方法在审

专利信息
申请号: 202211506584.0 申请日: 2022-11-28
公开(公告)号: CN115774137A 公开(公告)日: 2023-03-10
发明(设计)人: 滕翀;丛云花;赵岩;徐晓晖;翟永和;项雯;李娜娜;袁百慧 申请(专利权)人: 国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院;国家电网有限公司
主分类号: G01R19/00 分类号: G01R19/00;G06F30/20;G06F113/16;G06F111/10
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 高倩
地址: 150090 黑龙江省哈尔滨*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 考虑 电缆 敷设 排布 形式 金属 护套 环流 计算方法
【说明书】:

一种考虑电缆敷设排布形式的电缆金属护套环流计算方法,涉及一种电缆环流的计算方法,为了解决现有的电缆环流计算方法未考虑敷设方式而导致计算结果不准确的问题。本发明基于物理模型建立交叉互联电缆的数学模型;结合电缆的实际敷设情况,对电缆进行分段,得到不同敷设情况下每段电缆的长度;根据不同敷设情况下每段电缆的长度对建立的交叉互联电缆的数学模型进行简化,得到简化数学模型;利用得到的简化数学模型构建电路构建,得到等效电路图;根据得到等效电路图,并基于三相电缆的线芯电流平衡以及电磁感应理论得出三相电缆的环流值。有益效果为提高了计算结果的准确性。

技术领域

本发明涉及一种电缆环流的计算方法。

背景技术

目前,交联聚乙烯绝缘电缆已广泛应用于电网中,对于高压线路,一般采用单芯交联聚乙烯绝缘电缆;当电缆长度较长时,金属护层中会产生较高的感应电压,电缆金属护层一般采用交叉互联接地的方式,将交叉互联段两端的感应电压控制在规定值以内;在正常运行情况下,电缆金属护套上会产生环流;当金属护套环流过大时,会使金属护层发热,加速电缆主绝缘和护套绝缘老化,降低电缆的使用寿命,而且影响到电缆的载流;因此,定量计算和研究高压交联聚乙烯绝缘电缆金属护套环流值对保障电缆的正常运行具有重要意义。

对电缆环流的计算常用的方法有用网孔电流法求解其等值电路,得出电缆金属护层感应电流,通过比较分析分段长度、排列方式及接地电阻对环流的影响,提出了减小电缆金属护套环流的措施;需要注意的是,以往对电缆环流的计算研究中,对电缆金属护套的计算往往没有考虑电缆实际敷设时,不同段敷设方式为电缆环流计算结果带来的影响;事实证明,在不同的敷设方式条件下,电缆环流的检测值会产生上下波动,甚至会造成电缆环流超标。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的电缆环流计算方法未考虑敷设方式而导致计算结果不准确的问题,提出了一种考虑电缆敷设排布形式的电缆金属护套环流计算方法。

本发明所述的一种考虑电缆敷设排布形式的电缆金属护套环流计算方法包括以下步骤:

步骤一、基于物理模型建立交叉互联电缆的数学模型;

步骤二、结合电缆的实际敷设情况,对电缆进行分段,得到不同敷设情况下每段电缆的长度;

步骤三、根据步骤二得到的不同敷设情况下每段电缆的长度对步骤一建立的交叉互联电缆的数学模型进行简化,得到简化数学模型;

步骤四、利用步骤三得到的简化数学模型构建电路构建,得到等效电路图;

步骤五、根据步骤四得到等效电路图,并基于三相电缆的线芯电流平衡以及电磁感应理论得出三相电缆的环流值。

进一步的,步骤二中对电缆进行分段包括直线段和转弯段。

进一步的,电缆在转弯段采用水平排列方式敷设,由于电缆转过了一个角度最终造成了A相、B相、C相电缆及护套长度不一致,三者之间的长度关系为:

其中,La为A相电缆的长度,Lb为B相电缆的长度,Lc为C相电缆的长度,R为A相电缆的转弯弧度半径的长度;为A相电缆的转弯弧度;

继而得出:

其中,S3为A相电缆的与B相电缆的线距。

进一步的,步骤五中得出三相电缆的环流值的具体流程为:

根据等效电路图得到关于护套环流的回路电流方程;

所述关于护套环流的回路电流方程具体为:

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