获取电缆护套感应电压的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种获取电缆护套感应电压的方法及装置。其中，该方法包括：根据电缆结构参数获取电压降方程；从电压降方程中提取阻抗系数，并使用阻抗系数确定阻抗矩阵；使用电压降方程、阻抗矩阵和边界条件确定护套感应电压矩阵方程；使用采集到的电缆的电气参数和护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压。采用本发明专利技术，解决了现有技术中获取的电缆护套感应电压不准确的问题，实现了准确获取多种电缆排布情况下的电缆护套感应电压的效果。

【技术实现步骤摘要】
获取电缆护套感应电压的方法及装置
本专利技术涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种获取电缆护套感应电压的方法及装置。
技术介绍
电缆护套感应电压是电缆线路设计、电缆排列敷设的重要依据，目前大都采用普通的公式法进行计算，现有技术中只能依据简单的水平排列、三角排列、垂直排列的方式计算单回路无回流线情况下的电缆护套感应电压，计算有回流线的情况时只支持水平排列，回流线3-7开布置的方式，使用该种方法计算的电缆护套感应电压是不准确的。具体地，公式法计算敷设回流线的情况下只支持水平排列，回流线3-7开布置的方式，不敷设回流线时支持单回路的护套感应电压，多回路不能计算。计算不准确会导致电缆线路设计投产后，电缆护套和大地形成环流加大，会产生附加损耗，并且降低电缆的使用寿命和输送能力。针对现有技术中无法计算多回路电缆护套感应电压的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中无法计算多回路电缆护套感应电压的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本专利技术的主要目的在于提供一种获取电缆护套感应电压的方法及装置，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种获取电缆护套感应电压的方法，该方法包括：根据电缆结构参数获取电压降方程；从电压降方程中提取阻抗系数，并使用阻抗系数确定阻抗矩阵；使用电压降方程、阻抗矩阵和边界条件确定护套感应电压矩阵方程；使用采集到的电缆的电气参数和护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压。进一步地，使用采集到的电缆的电气参数和护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压包括：将护套感应电压矩阵方程转化成矩阵乘法方程；计算出矩阵乘法方程的参数矩阵；按照预设回路条件和电气参数提取参数矩阵中的电缆护套感应电压。进一步地，电缆结构参数包括：三相电缆线芯、三相电缆金属护套以及金属护套分段换位时每小段的长度，其中，根据电缆结构参数获取电压降方程包括：根据三相电缆线芯、三相电缆金属护套以及金属护套分段换位时每小段的长度建立电压降方程，其中，电压降方程包括：线芯电压降方程、回流线电压降方程、大地电压降方程以及护套电压降方程，线芯电压降方程=线芯自感的电压降+护套对线芯互感产生的电压降+回流线对线芯互感产生的电压降+大地对线芯互感产生的电压降，其中，线芯自感的电压降、护套对线芯互感产生的电压降、回流线对线芯互感产生的电压降和大地对线芯互感产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；护套电压降方程=线芯对护套互感产生的电压降+护套自感的电压降+回流线对护套感应产生的电压降+大地对护套感应产生的电压降，其中，线芯对护套互感产生的电压降、护套自感的电压降、回流线对护套感应产生的电压降以及大地对护套感应产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；回流线电压降方程=线芯对回流线互感产生的电压降+护套对回流线互感产生的电压降+回流线自感产生的电压降+大地对护套互感产生的感应电压降，其中，线芯对回流线互感产生的电压降、护套对回流线互感产生的电压降、回流线自感产生的电压降以及大地对护套互感产生的感应电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；大地电压降方程=线芯对大地互感产生的电压降+护套对大地互感产生的电压降+回流线对大地互感产生的电压降+大地自感产生的电压降，其中，线芯对大地互感产生的电压降、护套对大地互感产生的电压降、回流线对大地互感产生的电压降以及大地自感产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示。进一步地，从电压降方程中提取阻抗系数，并使用阻抗系数确定阻抗矩阵包括：获取初始阻抗矩阵，初始阻抗矩阵包括：第一子矩阵、第二子矩阵、第三子矩阵、第四子矩阵，其中，第一子矩阵为初始阻抗矩阵的第一行，第一子矩阵为护套、回流线以及大地对线芯互感的阻抗矩阵；第二子矩阵为初始阻抗矩阵的第二行，第二子矩阵为线芯、回流线以及大地对护套互感的阻抗矩阵；第三子矩阵为初始阻抗矩阵的第三行，第三子矩阵为线芯、护套以及大地对回流线互感的阻抗矩阵；第三子矩阵为初始阻抗矩阵的第四行，第四子矩阵为线芯、护套以及回流线对大地互感的阻抗矩阵；使用从电压降方程中提取出的阻抗系数表示第一子矩阵、第二子矩阵、第三子矩阵以及第四子矩阵得到阻抗矩阵。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种获取电缆护套感应电压的装置，该装置包括：方程获取模块，用于根据电缆结构参数获取电压降方程；第一处理模块，用于从电压降方程中提取阻抗系数，并使用阻抗系数确定阻抗矩阵；第一确定模块，用于使用电压降方程、阻抗矩阵和边界条件确定护套感应电压矩阵方程；计算模块，用于使用采集到的电缆的电气参数和护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压。进一步地，计算模块包括：转化模块，用于将护套感应电压矩阵方程转化成矩阵乘法方程；计算子模块，用于计算出矩阵乘法方程的参数矩阵；提取模块，用于按照预设回路条件和电气参数提取参数矩阵中的电缆护套感应电压。进一步地，电缆结构参数包括：三相电缆线芯、三相电缆金属护套以及金属护套分段换位时每小段的长度，其中，方程获取模块包括：建立模块，用于根据三相电缆线芯、三相电缆金属护套以及金属护套分段换位时每小段的长度建立电压降方程，其中，电压降方程包括：线芯电压降方程、回流线电压降方程、大地电压降方程以及护套电压降方程，线芯电压降方程=线芯自感的电压降+护套对线芯互感产生的电压降+回流线对线芯互感产生的电压降+大地对线芯互感产生的电压降，其中，线芯自感的电压降、护套对线芯互感产生的电压降、回流线对线芯互感产生的电压降和大地对线芯互感产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；护套电压降方程=线芯对护套互感产生的电压降+护套自感的电压降+回流线对护套感应产生的电压降+大地对护套感应产生的电压降，其中，线芯对护套互感产生的电压降、护套自感的电压降、回流线对护套感应产生的电压降以及大地对护套感应产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；回流线电压降方程=线芯对回流线互感产生的电压降+护套对回流线互感产生的电压降+回流线自感产生的电压降+大地对护套互感产生的感应电压降，其中，线芯对回流线互感产生的电压降、护套对回流线互感产生的电压降、回流线自感产生的电压降以及大地对护套互感产生的感应电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；大地电压降方程=线芯对大地互感产生的电压降+护套对大地互感产生的电压降+回流线对大地互感产生的电压降+大地自感产生的电压降，其中，线芯对大地互感产生的电压降、护套对大地互感产生的电压降、回流线对大地互感产生的电压降以及大地自感产生的电压降均使用三相电缆金属护套、金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示。进一步地，第一处理模块包括：获取子模块，用于获取初始阻抗矩阵，初始阻抗矩阵包括：第一子矩阵、第二子矩阵、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取电缆护套感应电压的方法，其特征在于，包括：根据电缆结构参数获取电压降方程；从所述电压降方程中提取阻抗系数，并使用所述阻抗系数确定阻抗矩阵；使用所述电压降方程、所述阻抗矩阵和边界条件确定护套感应电压矩阵方程；使用采集到的电缆的电气参数和所述护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压。

【技术特征摘要】
1.一种获取电缆护套感应电压的方法，其特征在于，包括：根据电缆结构参数获取电压降方程；从所述电压降方程中提取阻抗系数，并使用所述阻抗系数确定阻抗矩阵；使用所述电压降方程、所述阻抗矩阵和边界条件确定护套感应电压矩阵方程；使用采集到的电缆的电气参数和所述护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压，其中，使用采集到的电缆的电气参数和所述护套感应电压矩阵方程计算电缆护套感应电压包括：将所述护套感应电压矩阵方程转化成矩阵乘法方程；计算出所述矩阵乘法方程的参数矩阵；按照预设回路条件和所述电气参数提取所述参数矩阵中的所述电缆护套感应电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电缆结构参数包括：三相电缆线芯、三相电缆金属护套以及金属护套分段换位时每小段的长度，其中，根据电缆结构参数获取电压降方程包括：根据所述三相电缆线芯、所述三相电缆金属护套以及所述金属护套分段换位时每小段的长度建立所述电压降方程，其中，所述电压降方程包括：线芯电压降方程、回流线电压降方程、大地电压降方程以及护套电压降方程，所述线芯电压降方程＝线芯自感的电压降+护套对所述线芯互感产生的电压降+回流线对所述线芯互感产生的电压降+大地对所述线芯互感产生的电压降，其中，所述线芯自感的电压降、所述护套对所述线芯互感产生的电压降、所述回流线对所述线芯互感产生的电压降和所述大地对所述线芯互感产生的电压降均使用所述三相电缆金属护套、所述金属护套分段换位时每小段的长度、线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；所述护套电压降方程＝所述线芯对所述护套互感产生的电压降+所述护套自感的电压降+所述回流线对所述护套感应产生的电压降+所述大地对所述护套感应产生的电压降，其中，所述线芯对所述护套互感产生的电压降、所述护套自感的电压降、所述回流线对所述护套感应产生的电压降以及所述大地对所述护套感应产生的电压降均使用所述三相电缆金属护套、所述金属护套分段换位时每小段的长度、所述线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；所述回流线电压降方程＝所述线芯对所述回流线互感产生的电压降+所述护套对所述回流线互感产生的电压降+所述回流线自感产生的电压降+所述大地对所述护套互感产生的感应电压降，其中，所述线芯对所述回流线互感产生的电压降、所述护套对所述回流线互感产生的电压降、所述回流线自感产生的电压降以及所述大地对所述护套互感产生的感应电压降均使用所述三相电缆金属护套、所述金属护套分段换位时每小段的长度、所述线芯电流以及阻抗之间的乘积关系表示；所述大地电压降方程＝所述线芯对大地互感产生的电压降+所述护套对所述大地互感产生的电压降+所述回流线对所述大地互感产生的电压降+所述大地自感产生的电压降，其中，所述线芯对大地互感产生的电压降、所述护套对所述大地互感产生的电压降、所述回流线对所述大地互感产生的电压降以及所述大地自感产生的电压降均使用所述三相电缆金属护套、所述金属护套分段换位时每小段的长度、所述线芯电流以及所述阻抗之间的乘积关系表示。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述电压降方程中提取阻抗系数，并使用所述阻抗系数确定阻抗矩阵包括：获取初始阻抗矩阵，所述初始阻抗矩阵包括：第一子矩阵、第二子矩阵、第三子矩阵、第四子矩阵，其中，所述第一子矩阵为所述初始阻抗矩阵的第一行，所述第一子矩阵为护套、回流线以及大地对线芯互感的阻抗矩阵；所述第二子矩阵为所述初始阻抗矩阵的第二行，所述第二子矩阵为所述线芯、所述回流线以及所述大地对所述护套互感的阻抗矩阵；所述第三子矩阵为所述初始阻抗矩阵的第三行，所述第三子矩阵为所述线芯、所述护套以及所述大地对所述回流线互感的阻抗矩阵；所述第三子矩阵为所述初始阻抗矩阵的第四行，所述第四子矩阵为所述线芯、所述护套以及所述回流线对所述大地互感的阻抗矩阵；使用从所述电压降方程中提取出的所述阻抗系数表示所述第一子矩阵、所述第二子矩阵、所述第三子矩阵以及所述第四子矩阵得到所述阻抗矩阵。4.一种获取电缆护...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗新伟，江春华，陈显龙，陈晓龙，杨志鹏，陈勇，
申请(专利权)人：北京恒华伟业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11