【摘 要】
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在国民经济高速发展的背景下,电力需求量不断攀升。在不断对电网进行改造升级和建设大型发电厂的过程中,我国电网得到了极大的进步和突破。目前有西藏、新疆、海南3个独立省
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在国民经济高速发展的背景下,电力需求量不断攀升。在不断对电网进行改造升级和建设大型发电厂的过程中,我国电网得到了极大的进步和突破。目前有西藏、新疆、海南3个独立省网以及华北电网、东北电网、华东电网、华中电网、西北电网及南方电网6个跨省区电网。500kV线路在各大电力系统中扮演着重要角色,各电网之间也主要通过500kV线路来进行联络。交联聚乙烯电缆被广泛应用于城市电网中,且电压等级不断升高。高压电缆运行时,若线芯温度长期高于额定值,将造成电缆损耗升高、加速热老化,甚至发生热击穿,导致使用寿命缩短。在已知电缆线芯材料所能承受的极限温度条件下,清楚电缆所能承受的最大电流值,可用来提高电缆设备的利用率,确保电缆可靠、经济合理的运行。测量运行时的导体温度,可以判断电缆是否处于经济运行中,是否还有增容空间,对电网的负荷调度工作有较大的指导意义。超高压电网逐步形成,电力隧道和综合管廊使用广泛,本研究考虑电缆内部结构和热路模型,应用IEC-60287标准计算内部传热,通过IEC-60287、IEC-60853等标准中定义的热路模型和相关参数的计算方法,对隧道中敷设,型号为FY-YJLW03-Z290/500 1×2500的五分裂、大截面导体、500kV的交联聚乙烯电缆,分别进行了在电缆线芯所能承受极限温度下推算出的电缆输送容量(即电缆的载流量)和在一日(24h)周期性条件下周期性负荷因子M的计算研究。基于COMSOL Multiphysics对隧道内“品”字型敷设的电缆进行电-热-流耦合场仿真,分析隧道内风速及温度对电缆载流量的影响。并搭建温升实验平台,采用4种敷设环境进行大负载电流温升实验,记录电缆铜导体及各结构层、中间接头在不同负荷情况下温升情况。对热路模型和理论计算进行验证,为现有电缆线路的运行提供辅助参考。
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