[发明专利]一种两回电缆间暂态温升的获取方法

摘要

本发明涉及一种两回电缆间暂态温升的获取方法，包括以下步骤：1)分别获取两回电缆中每回电缆的固有系数，并构建两回电缆散热的有限元物理模型；2)确定有限元物理模型中的参数，生成两回电缆间暂态温升模型，并进行验证后调整参数；3)以环境温度为温度参考点，获取第一回电缆的实际运行的电缆热载荷，根据两回电缆间暂态温升模型计算两回电缆间的暂态温升，即第一回电缆的热载荷对第二回电缆芯线的暂态温升。包括以下步骤：与现有技术相比，本发明具有计算快速、计算方便、便于扩展等优点。

主权项

1.一种两回电缆间暂态温升的获取方法，用以获取第一回电缆的热载荷对第二回电缆芯线的暂态温升，其特征在于，包括以下步骤：1)分别获取两回电缆中每回电缆的固有系数，包括电缆密度、电缆比热容、调和导热系数以及与单回电缆相关土壤的土壤密度、土壤比热容和土壤换热系数，并根据固有系数构建两回电缆散热的有限元物理模型；2)确定有限元物理模型中的参数，生成两回电缆间暂态温升模型，并进行验证后调整参数，具体包括以下步骤：21)给定第一回电缆的阶跃热载荷，采用有限元计算获取第一回电缆热载荷与第二回线芯温升的响应曲线；22)根据响应曲线获得两回电缆间暂态温升模型的具体参数，包括第二回电缆线芯对环境的综合热阻R₁以及过渡参数R₂、L₁和C₁，具体包括以下步骤：221)根据响应曲线中稳态响应的数值，计算第二回电缆线芯对环境的综合热阻R₁；222)将第二回电缆线芯对环境的综合热阻R₁代入两回电缆散热的有限元物理模型中，并且进行响应曲线拟合获取过渡参数R₂、L₁和C₁的具体数值，在相同给定的第一回电缆阶跃热载荷条件下，使其响应曲线与第一回电缆热载荷与第二回线芯温升的响应曲线相合；所述的两回电缆间暂态温升模型为：其中，U₃为两回电缆间暂态温升，U₁为热阻R₂的名义温升，U₂为热感L₁的名义温升，I₁为电缆热载荷，I₂为流经热容C₁支路的热流，I₃为流经综合热阻R₁支路的热流，t为时间；电缆热载荷I₁的计算式为：I₁＝I²*RR＝R′(1+Y_s+Y_p)R′＝R₀[1+α(θ‑20)]其中，I为电缆电流，R为电缆交流电阻，R′为最高运行温度下导体直流电阻，Y_s为集肤效应因数，Y_p为邻近效应因数，R₀为20℃时导体直流电阻，α为20℃时铜导体的温度系数，θ为运行温度；3)以环境温度为温度参考点，获取第一回电缆的实际运行的电缆热载荷，根据两回电缆间暂态温升模型计算两回电缆间的暂态温升，即第一回电缆的热载荷对第二回电缆芯线的暂态温升。