本发明专利技术涉及一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法及装置，通过大电流实验电路进行电缆测试，进而分析不同采样频率与各建模方式的绝缘层为不同层数时对导体温度计算误差的影响，然后根据其对导体温度计算误差的影响，找出精确计算电缆导体温度的方法。本发明专利技术能够降低电缆导体温度计算的误差，实现电力电缆是否达到载流量的准确判断，从而保证电缆的安全稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电缆
，特别是涉及一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法、单芯电缆暂态热路模型导体温度计算装置。
技术介绍
随着经济的发展，用电负荷逐年递增，电缆线路逐渐逼近了线路设计额定容量。如果要扩建线路，贯穿中心城区的线路则面临有涉及面广，影响中心城区发展等问题；大城市的地下空间资源越来越紧缺，牵涉众多公共事业部门；新建线路耗资巨大、施工艰难、建设周期长等。另外，电缆线路与热力管道交叉处容易发生热力管破裂，蒸汽扩散会导致电缆隧道温度达到 50°C (度)，超过了 IEC(Internat1nal Electrotechnical Commiss1n)标准对于环境温度的设定，影响电力线缆的安全运行。这些问题都涉及电缆线路的温度监测与载流量计算。确定电缆线路载流量的计算较复杂，IEC标准从电缆线路设计角度出发，提供了用于计算稳态载流量的IEC60287标准和计算暂态载流量的IEC60853标准。这两份IEC标准一般假定电缆线路负荷达到满载，针对电缆本体热阻和敷设环境热阻进行计算，其中环境热阻参数的计算涉及到一定程度的简化。实际电缆线路周围的环境复杂多变，以直埋电缆为例，电缆周围的土壤可能由砂质土壤、回填土壤组成，土壤的构成不均匀，含水量也差异很大，而IEC标准为简化计算，通常假定电缆处于单一均匀的土壤中。对于回路很多的线路及周围环境存在多个发热源的情况，其计算过程将更复杂，而IEC标准不得不简化大量的条件。因此根据IEC标准计算出来的电缆导体温度误差较大，而导体温度是确定电力电缆是否达到载流量的依据，因此现有计算方案无法保证电缆的安全稳定运行。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法及装置，能够提高电缆导体温度的计算精度。一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法，包括步骤:将待测电缆接入大电流实验电路，测量在各加载电流下单芯电缆的导体温度、夕卜护套温度，其中所述大电流实验电路包括电压源、漏电开关、调压器、升流器，漏电开关与调压器输入端串联后连接于电压源两端，升流器一端与调压器输出端相连，另一端接待测电缆;在各采样频率下采集测量的导体温度、外护套温度，得到各采样频率下的导体温度、外护套温度；根据各采样频率下的外护套温度，以及绝缘层的层数，得到在各采样频率下、绝缘层为各层数时的各理论导体温度；根据各所述理论导体温度以及各采样频率下的导体温度，得到各采样频率下、绝缘层为各层数时的各导体温度计算误差；根据各所述导体温度计算误差确定待采样的频率和绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、实际采样频率确定绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、绝缘层的实际层数确定待采样的频率；根据确定的待采样的频率和/或绝缘层待划分的层数进行单芯电缆暂态热路模型导体温度的计算。一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算装置，包括:数据测量模块，用于在待测电缆接入大电流实验电路时，测量在各加载电流下单芯电缆的导体温度、外护套温度，其中所述大电流实验电路包括电压源、漏电开关、调压器、升流器，漏电开关与调压器输入端串联后连接于电压源两端，升流器一端与调压器输出端相连，另一端接待测电缆；数据采集模块，用于在各采样频率下采集测量的导体温度、外护套温度，得到各采样频率下的导体温度、外护套温度；理论导体温度确定模块，用于根据各采样频率下的外护套温度，以及绝缘层的层数，得到在各采样频率下、绝缘层为各层数时的各理论导体温度；导体温度计算误差确定模块，用于根据各所述理论导体温度以及各采样频率下的导体温度，得到各采样频率下、绝缘层为各层数时的各导体温度计算误差；采样频率和/或层数确定模块，用于根据各所述导体温度计算误差确定待采样的频率和绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、实际采样频率确定绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、绝缘层的实际层数确定待采样的频率；导体温度计算模块，用于根据确定的待采样的频率和/或绝缘层待划分的层数进行单芯电缆暂态热路模型导体温度的计算。本专利技术单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法及装置，分析不同采样频率与绝缘层为不同层数时对导体温度计算误差的影响，然后根据其对导体温度计算误差的影响，找出精确计算电缆导体温度的方法。本专利技术能够降低电缆导体温度计算的误差，实现电力电缆是否达到载流量的准确判断，从而保证电缆的安全稳定运行。【附图说明】图1为本专利技术方法实施例的流程示意图；图2为本专利技术大电流实验电路实施例的示意图；图3为本专利技术采样频率1s下的导体温度、外护套温度及环境温度实测值曲线及加载电流曲线；图4为本专利技术绝缘层按照等热容建模分5、10、20层时标准差随采样频率变化曲线；图5为本专利技术绝缘层按照等厚度建模分5、10、20层时标准差随采样频率变化曲线；图6为本专利技术装置实施例的结构示意图；图7为本专利技术采样频率和/或层数确定模块实施例一的结构示意图；图8为本专利技术采样频率和/或层数确定模块实施例二的结构示意图；图9为本专利技术采样频率和/或层数确定模块实施例三的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术单芯电缆暂态热路模型导体温度计算误差评估方法的【具体实施方式】做详细描述。如图1所示，一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法，包括步骤:S110、将待测电缆接入大电流实验电路，测量在各加载电流下单芯电缆的导体温度、外护套温度，其中所述大电流实验电路包括电压源、漏电开关、调压器、升流器，漏电开关与调压器输入端串联后连接于电压源两端，升流器一端与调压器输出端相连，另一端接待测电缆；S120、在各采样频率下采集测量的导体温度、外护套温度，得到各采样频率下的导体温度、外护套温度；S130、根据各采样频率下的外护套温度，以及绝缘层的层数，得到在各采样频率下、绝缘层为各层数时的各理论导体温度；S140、根据各所述理论导体温度以及各采样频率下的导体温度，得到各采样频率下、绝缘层为各层数时的各导体温度计算误差；S150、根据各所述导体温度计算误差确定待采样的频率和绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、实际采样频率确定绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、绝缘层的实际层数确定待采样的频率；S160、根据确定的待采样的频率和/或绝缘层待划分的层数进行单芯电缆暂态热路模型导体温度的计算。如图2所示，为本专利技术大电流实验电路实施例的示意图。图2中所示的输入端、输出端为调压器的输入端、输出端，虚线部分表示的是升流器。将待测单芯电缆接入图2所示的大电流试验电路中，按照不同的加载电流对其进行大电流实验，测量在不同加载电流下单芯电缆的导体温度、外护套温度，还可以一并测量环境温度等其它数据，并将测量的数据利用无纸记录仪等进行记录。试验结束后，从无纸记录仪等中提取测量的单芯电缆在不同加载电流下的导体温度、外护套温度等。为了研宄采样频率对导体温度计算误差的影响，设置不同的采样频率来提取数据，例如采样频率设置为1s (秒)至600s等8种采样频率。为了便于观察，提取的数据可以在同一坐标系中用各曲线表示。绝缘层一般按照等厚度、等热容等方式建模。提取到各采样频率下的实验数据后，为了研宄绝缘层不同建模方式下不同层数时对导体温度计算误差的影响，分别将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单芯电缆暂态热路模型导体温度计算方法，其特征在于，包括步骤：将待测电缆接入大电流实验电路，测量在各加载电流下单芯电缆的导体温度、外护套温度，其中所述大电流实验电路包括电压源、漏电开关、调压器、升流器，漏电开关与调压器输入端串联后连接于电压源两端，升流器一端与调压器输出端相连，另一端接待测电缆；在各采样频率下采集测量的导体温度、外护套温度，得到各采样频率下的导体温度、外护套温度；根据各采样频率下的外护套温度，以及绝缘层的层数，得到在各采样频率下、绝缘层为各层数时的各理论导体温度；根据各所述理论导体温度以及各采样频率下的导体温度，得到各采样频率下、绝缘层为各层数时的各导体温度计算误差；根据各所述导体温度计算误差确定待采样的频率和绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、实际采样频率确定绝缘层待划分的层数，或根据各所述导体温度计算误差、绝缘层的实际层数确定待采样的频率；根据确定的待采样的频率和/或绝缘层待划分的层数进行单芯电缆暂态热路模型导体温度的计算。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钱华，王鹏，王振华，刘刚，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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