基于有限元热效应等值电路分析的高压电力电缆选型研究

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当前,国家经济高速发展,高压电力电缆作为一种重要的输电介质,已经在电能输送中广泛运用。随着城市用电负荷迅猛增长,高压电力电缆运行电压等级、截面积、绝缘材料、载流量、运行方式、保护方式均发生了巨大的变化。  跟着电网建设全寿命周期理念深入的步伐,电网建设技术经济不断深化,高压电力电缆作为输电线路重要部分,如何对电缆进行选型对电网建设全寿命周期工程总投资将产生直接影响,为此,高压电力电缆选型成为了当下一个新的课题。  本文依托“天津110kV本中I、II回电缆线路工程”,运用等值电路和数值计算两种分析原理,以电缆潮流计算为依据,利用ATP-EMTP的稳态和电磁暂态分析软件计算了对电力电缆护层感应电压和环流,并经过ANSYS有限元热效应分析的方法,对电缆本体及其周边温度分布的基本规律进行研究,最后,结合相关规范,运用全寿命周期设计理念论证,选择出满足技术规范和技术经济指标要求的电力电缆,通过本文的研究方法能有效选择出最优的电缆选型方案,使工程全寿命周期费用最低。  通过ATP-EMTP和ANSYS软件植入等值电路和数值分析原理,对当前国家电网公司电缆优选、电缆线路分析意义重大,既能通过此方法使工程总造价技术经济指标最优,又能充分掌握电缆线路运行情况,随着电缆线路运用日趋广泛,本文的电缆选型方法将运用越来越广泛。
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