鬼佬大哥大
  • / 6
  • 下載費用:30 金幣  

一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510184469.X

申請日:

2015.04.17

公開號:

CN104915469A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G06F 17/50申請日:20150417|||公開
IPC分類號: G06F17/50 主分類號: G06F17/50
申請人: 國家電網公司; 國網浙江省電力公司舟山供電公司; 中國電力科學研究院; 浙江舟山海洋輸電研究院有限公司
發明人: 宣耀偉; 俞恩科; 遲永寧; 張磊; 陳國志; 鄭新龍; 張占奎; 樂彥杰; 李琰; 胡凱
地址: 100031北京市西城區西長安街86號
優先權:
專利代理機構: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206 代理人: 王曉燕
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510184469.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.27|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,涉及一種過載電流計算方法。現有海纜短時最大允許過載電流的計算方法均參照該標準進行,需要參數眾多、公式繁瑣,計算過程復雜,很難短時間內給出較準確的結果。一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,包括以下步驟:獲取環境參數;獲取海纜本體結構參數、電氣參數;通過在線監測獲取海纜初始電流值I1;根據IEC 60287標準公式計算導體初始溫度:根據檢修或調度指令獲取短時過載時間tm;當短時過載時間tm小于設定時間時,通過公式:計算tm內最大允許過載電流I2。本技術方案計算要求參數少、計算過程簡便、快速。海纜過載時間越短,計算結果可靠性越高。

權利要求書

權利要求書
1.  一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,其特征在于包括以下步驟:
1)獲取環境參數,包括環境溫度θ0、海纜登陸段土壤熱阻系數T4;
2)獲取海纜本體結構參數、電氣參數,海纜本體結構參數包括海纜絕緣層、內襯層、外被層的熱阻系數T1、T2、T3,電氣參數包括每米電纜每相線芯的導線損耗Wc、每米電纜每相線芯的介質損耗Wi、電纜金屬護套損耗系數λ1和鎧裝層損耗系數λ2;
3)通過在線監測獲取海纜初始電流值I1;
4)根據IEC 60287標準公式計算導體初始溫度:
θc=(Wc+12Wi)T1+[Wc(1+λ1)+Wi]nT2+[Wc(1+λ1+λ2)+Wi]n(T3+T4)+θ0]]>
對于單芯電纜,n=1,對于三芯電纜,n=3;
5)根據檢修或調度指令獲取短時過載時間tm;
6)當短時過載時間tm小于設定時間時,通過公式:
計算tm內最大允許過載電流I2;其中r為海纜單位長度導體電阻,cp是銅的比熱;mCu為單位長度銅導體的質量。

2.  根據權利要求1所述的一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,其特征在于:所述的設定時間為5min,當短時過載時間tm小于5min時,通過公式:計算tm內最大允許過載電流I2。

說明書

說明書一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法
技術領域
本發明涉及一種過載電流計算方法,尤其涉及一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法。
背景技術
海底電纜運行中導體的溫度是確定海纜是否達到載流量的依據。而海纜內部各層均存在一定的熱容,導體溫度的響應速度嚴重滯后損耗變化速度。實際上,海纜很少長期運行在恒定負載下。更重要的是了解加上負載后電纜溫度的增速,以及在恒定負載作用下,到達穩態溫度的時間。海纜具有短時超出容許穩態載流量的應急過載能力,美、蘇、日等早有論述涉及,國際大電網會議(CIGRE)技術刊物于70年代陸續刊有相關論述,國際電工委員會(IEC)1989年公布了電纜應急額定電流(Emergency Current Rating)或稱短時容許過載電流的算法標準,即IEC853-2(1989)《電纜周期性和應急額定電流計算第2部分:18/30(36)kV以上電纜的周期性電流和所有電壓的應急額定電流計算》。現有海纜短時最大允許過載電流的計算方法均參照該標準進行,需要參數眾多、公式繁瑣,計算過程復雜,很難短時間內給出較準確的結果。
發明內容
本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進,提供一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,以達到計算方便的目的。為此,本發明采取以下技術方案。
一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法,包括以下步驟:
1)獲取環境參數,包括環境溫度θ0、海纜登陸段土壤熱阻系數T4;
2)獲取海纜本體結構參數、電氣參數,海纜本體結構參數包括海纜絕緣層、內襯層、外被層的熱阻系數T1、T2、T3,電氣參數包括每米電纜每相線芯的導線損耗Wc、每米電纜每相線芯的介質損耗Wi、電纜金屬護套損耗系數λ1和鎧裝層損耗系數λ2;
3)通過在線監測獲取海纜初始電流值I1;
4)根據IEC 60287標準公式計算導體初始溫度:
θc=(Wc+12Wi)T1+[Wc(1+λ1)+Wi]nT2+[Wc(1+λ1+λ2)+Wi]n(T3+T4)+θ0]]>
對于單芯電纜,n=1,對于三芯電纜,n=3;
5)根據檢修或調度指令獲取短時過載時間tm;
6)當短時過載時間tm小于設定時間時,通過公式:計算tm內最大允許過載電流I2;其中r為海纜單位長度導體電阻,cp是銅的比熱;mCu為單位長度銅導體的質量。
對于很短時間內的過載,認為海纜導體與絕緣層界面處于絕熱狀態,即該段時間內導體產生的熱量完全用于導體溫度的升高,未通過絕緣向外散熱,由此建立簡易熱平衡方程:ΔQ·tm=cpmCuΔθ;其中ΔQ為導體過載狀態與初始狀態產生的熱量差值,Δθ為過載結束后的導體溫升。
作為對上述技術方案的進一步完善和補充,本發明還包括以下附加技術特征。
所述的設定時間為5min,當短時過載時間tm小于5min時,通過公式:I2=cpmCu(90-θc)rtm+I12,]]>計算tm內最大允許過載電流I2。
有益效果:本技術方案計算要求參數少、計算過程簡便、快速。海纜過載時間越短,計算結果可靠性越高。
附圖說明
圖1是海纜導體溫升圖。
圖2是本發明流程圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。
如圖2所示,本發明步驟為:
1)獲取環境參數,包括環境溫度θ0、海纜登陸段土壤熱阻系數T4;
2)獲取海纜本體結構參數、電氣參數,海纜本體結構參數包括海纜絕緣層、內襯層、外被層的熱阻系數T1、T2、T3,電氣參數包括每米電纜每相線芯的導線損耗Wc、每米電纜每相線芯的介質損耗Wi、電纜金屬護套損耗系數λ1和鎧裝層損耗系數λ2;
3)通過在線監測獲取海纜初始電流值I1;
4)根據IEC 60287標準公式(1)計算導體初始溫度:
θc=(Wc+12Wi)T1+[Wc(1+λ1)+Wi]nT2+[Wc(1+λ1+λ2)+Wi]n(T3+T4)+θ0---(1)]]>
對于單芯電纜,n=1,對于三芯電纜,n=3;
5)根據檢修或調度指令獲取短時過載時間tm;
6)當短時過載時間tm小于5min時,通過公式(2):
I2=cpmCu(90-θc)rtm+I12---(2)]]>
計算tm內最大允許過載電流I2;其中r為海纜單位長度導體電阻,cp是銅的比熱;mCu為單位長度銅導體的質量;
對于很短時間內的過載(5min內),可以認為海纜導體與絕緣層界面處于絕熱狀態,即該段時間內導體產生的熱量完全用于導體溫度的升高,未通過絕緣向外散熱,根據能量守恒定律得到公式(3):
ΔQ·tm=cpmCuΔθ  (3)
其中ΔQ為導體過載狀態與初始狀態產生的熱量差值;Δθ為過載結束后的導體溫升。cp=393J/(kg·K)是銅的比熱;mCu為單位長度銅導體的質量,通過圖1即能說明,圖中曲線為海纜導體溫升的兩種數學模型,曲線為標準計算模型,直線為本發明簡易算法,在短時間內,兩曲線基本重合;假設經過這段時間后導體達到最大允許溫度(一般交聯聚乙烯絕緣為90℃),則有公式(4):
(I22-I12)rtm=cpmCu(90-θc)---(4)]]>
其中r為海纜單位長度導體電阻。將公式(4)變形得到公式(2),通過公式(2)計算tm內最大允許過載電流I2。
一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法是本發明的具體實施例,已經體現出本發明實質性特點和進步,可根據實際的使用需要,在本發明的啟示下,對其進行形狀、結構等方面的等同修改,均在本方案的保護范圍之列。

關 鍵 詞:
一種 海底 電力電纜 最大 允許 過載 電流 簡易 算法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種海底電力電纜短時最大允許過載電流的簡易算法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6373560.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大