电缆载流量的确定方法及确定装置制造方法及图纸

电缆载流量的确定方法及确定装置，测得电缆的相关性能参数后，通过设定导体电流初值、导体温度初值，计算导体温度末值，根据导体温度末值与导体温度初值的差修正导体温度初值，直到前后两次导体温度的差值小于预设第一偏差范围，此时的导体温度末值是当前导体电流初值作用下的导体温度；根据该导体温度末值与９０（ＸＬＰＥ绝缘最高工作温度）的差值不断修正导体电流初值，直至导体温度末值与９０的绝对差值小于预设第二偏差范围，从而将该导体温度末值对应的导体电流初值确定为最终的电缆载流量。该方式通过给导体电流、导体温度赋初值，并通过不断进行的迭代过程进行，有效解决了现有方式中所得结果不精确的问题，可以更精确地确定电缆载流量。

Method and device for determining ampacity of cable

Method for determining the ampacity of cables and determine the device performance parameters of the measured cable, by setting the initial value, the initial temperature of conductor current conductor, the conductor temperature calculation at the end, according to the conductor temperature value and the initial value at the end of the conductor temperature difference correction temperature initial value, until after the two conductor temperature difference is less than a preset first deviation at the end of the conductor temperature range, the initial value is the current conductor current under the conductor temperature; according to the end of the conductor temperature value and the 90 (the maximum working temperature of XLPE insulation) the difference between the modified conductor current until the end of the initial value, the conductor temperature value and the absolute difference between the 90 is less than a preset second deviation range, which will be the conductor temperature at the end of the conductor current corresponding to the initial value to determine the carrying capacity for the final cable. To the conductor current and conductor temperature of initial value by means of the method, and through the iterative process continuously, effectively solves the problem of inaccurate results of existing methods, can accurately determine the current carrying capacity of cable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，特别涉及一种电缆载流量的确定方法以及电缆 载流量的确定装置。
技术介绍
电缆100%负荷因数载流量(简称为电缆载流量)是电缆线路中的其中一个最主要的参数，对电缆载流量的精确计算无论是对电力电缆的设计还是对电力系统的运行都有着重要的意义，这通常体现在电力设计部门根据电缆载流 量对电缆进行选型和电缆的线路设计，而电力运行部门则根据电缆载流量对电 缆线路的负荷进行控制，因此，对电缆载流量的运算确定方式对整个电力系统 的运行起着重要的作用。考虑到电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度(交联聚乙烯为90C )决定了电缆载流量，因此，现有技术中的电缆载流量的确定方式，通常是将导体温 度视为其电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度，在测量得到电缆的相关固定 参数后，包括单位长度绝缘的介质损耗K、单位长度电缆导体和护套间的绝缘热阻r。单位长度电缆内衬层热阻7;、单位长度电缆外护层热阻7;、单位长度 电缆周围媒质的热阻 ；、电缆中载有电流的导体数n,对于单芯电缆而言，=i，对于三芯电缆而言，则=3,再根据这些参数、基于IEC60287标准来计算出相应的电缆载流量。参见图1所示，是典型的电缆等值热路的示意图，在图示中，《、《、《、 &、 A分别代表导体温度、环境温度、金属护套温度、铠装层温度、外护层表面温度，单位均为K(开尔文)，^表示单位长度导体损耗，单位均为W/m， ^、 &分别表示金属护套损耗与导体总损耗之比、铠装层损耗与导体总损耗之比， 根据图1中所示的电缆等值热路,可以得到计算电缆导体的工作温度的公式为<formula&gt;formula see original document page 6</formula>其中，导体损耗^可以表示为/^,即^=/27 ,其中，/为导体电流，单 位为A, W为导体交流电阻，单位为Q/w，其他的相关参数及其计算方式可参见IEC60287及JB/T 10181系列标准，在此不予多加赘述。对上述公式(1 )进行变形，并取导体温度《为主绝缘能耐受的最高工作温 度90。C，相应的导体交流电阻乂于应于9(TC时^f吳的Y直，义人而可以」焊到基于 IEC60287标准的电缆载流量的计算^^式观察上式(2)可以发现，式(2)的等式的左边为电缆载流量，是所要求 取的待求量，而等式右边的金属护套损耗与导体总损耗之比a与金属护套电阻 有关，铠装层损耗与导体总损耗之比^与铠装电阻有关，电阻是其运行温度的 函数，而电缆运行温度主要取决于负荷电流，也就是说，式(2)的等式的右边 也包含有待求量。IEC60287标准建议将金属护套和铠装温度取估计值，势必会 使得最终所得到的电缆载流量的不准确。另一方面，电缆一般处于未满负荷运行状态，导体温度未达到90C，此时 就需要在已知电流条件下计算实际电缆导体温度。对上述式(1 )进行变形，可 以得到电缆导体温度的计算公式为《=《+,c+01j7;+[(i+&,c+^ ] r2 + [(i+a + &,c+^〗(『3 + r4)(3 )观察上式(3)可以发现，式(3)的等式的左边为导体温度，是所要求取 的待求量，而等式右边的导体发热r与导体交流电阻有关，金属护套损耗与导 体总损耗之比&与导体、金属护套的电阻有关，铠装层损耗与导体总损耗之比a 与导体、铠装电阻有关，而电阻是其运行温度的函数，金属护套的温度等于导 体温度减去组合绝缘的温降，铠装层温度等于导体温度减去组合绝缘及内衬层 的温降，也就是说，式(3)的等式的右边也包含有待求量。经过计算，对于截 面面积为630附附2的电缆的铜导体，当导体温度从90。C下降到80。C时，导体电阻 将减少3.1%,可见温度系数对铜导体电阻的影响是不能忽略的，如果将式(3) 中等式右边与导体温度相关的各项，包括k、 a、 a等等，均采用90C或估计值进行计算，势必带来较大的误差，另一方面，如果将式(3)中与导体温度有 关的各参量均表示为导体温度的函数并进行整理，得到的将是一个非常复杂的 表达式，难以实现电缆导体温度的解析计算，复杂度高，进而也为电缆载流量 的计算带来了复杂性。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电缆载流量 的确定方法及确定装置，其可以实现任意导体电流下的电缆本体温度计算，且 可以更为准确地计算出电缆载流量。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案 一种电缆载流量的确定方法，包括步骤步骤一测量电缆的相关性能参数，所迷相关性能参数包括单位长度绝缘 的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热 阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电 缆中载有电流的导体数目；步骤二预先设定导体电流初值、导体温度初值，进入步骤三；步骤三纟艮据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计 算导体温度末值，进入步骤四；步骤四判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否 小于预设第一偏差范围，若否，进入步骤五，若是，进入步骤六；步骤五根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值， 并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，返回所述步骤三；步骤六判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏 差范围，若否，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正 值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，返回所述步骤三；若是， 将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量。一种电缆载流量的确定装置，包括参数测定才莫块，用于测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单 位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电 缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；初值设定模块，用于设定导体电流初值、导体温度初值，并根据导体温度 修正模块的导体温度修正值更新所述导体温度初值，根据导体电流修正模块的 导体电流修正值更新所述导体电流初值；与所述初值设定模块相连接的导体温度末值计算模块，用于根据所述导体 电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算出导体温度末值；与所述导体温度末值计算模块相连接的第一判定模块，用于判断所述导体 温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第 一偏差范围；连接于所述初值设定模块、所述第一判定模块之间的导体温度修正模块， 用于当所迷第一判定模块的判定结果为否时，根据所迷导体温度末值、所述导 体温度初值计算导体溫度^务正值；与所迷第 一判定4莫块连接的第二判定模块，用于当所述第 一判定模块的判 定结果为是时，判断所述导体温度末值与卯的差值的绝对值是否小于预设第二 偏差范围；连接于所述初值设定模块、所述第二判定模块之间的导体电流修正模块， 用于当所述第二判定模块的判定结果为否时，根据所述导体电流初值、所述导 体温度末值计算导体电流修正值，与所述第二判定冲莫块相连接的电缆载流量确定^f莫块，用于当所述第二判定 模块的判断结果为是时，将所述导体溫度末值对应的导体电流初值确定为电缆 载流量。根据本专利技术的电缆载流量的确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆载流量的确定方法，其特征在于，包括步骤：　　步骤一：测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；　　步骤二：预先设定导体电流初值、导体温度初值，进入步骤三；　　步骤三：根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算导体温度末值，进入步骤四；　　步骤四：判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围，若否，进入步骤五，若是，进入步骤六；　　步骤五：根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值，并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，返回所述步骤三；　　步骤六：判断所述导体温度末值与９０的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围，若否，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，返回所述步骤三；若是，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量。

【技术特征摘要】
1、一种电缆载流量的确定方法，其特征在于，包括步骤步骤一测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；步骤二预先设定导体电流初值、导体温度初值，进入步骤三；步骤三根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算导体温度末值，进入步骤四；步骤四判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围，若否，进入步骤五，若是，进入步骤六；步骤五根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值，并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，返回所述步骤三；步骤六判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围，若否，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，返回所述步骤三；若是，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量。2、 根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于，根据所述导体电流初值、导体温度初值计算出导体温度末值的方式包括根据所迷导体电流初值、导体温度初值计算导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度；根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度计算金属护套损耗；根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度、金属护套损耗计算电缆本体温升以及电缆表面总温升；根据所测得的环境温度、所述电缆本体温升、所述电缆表面总温升计算导体温度末值。3、 根据权利要求2所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于所述金属护套损耗包括金属护套环流损耗和金属护套涡流损耗。4、 根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于，所述根据导体温度末值、导体温度初值计算导体温度修正值的方式包括将所述导体温度末值与导体温度初值的和乘以预设第 一修正系数所得的乘积作为所述导体温度修正值。5、 根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于，所述根据导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值的方式包括将90减去所述导体温度末值所得的差值乘以预设第二修正系数所得的乘积与所述导体电流初值所得的和值设定为所述导体电流修正值。6、 根据权利要求1至5任意一项所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于所述预设第 一偏差范围、所迷第二偏差范围相同或者不相同；和/或所述预设第一修正系数、所述第二修正系数相同或者不相同。7、 一种电缆载流量的确定装置，其特征在于，包括参数测定模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓兵，牛海青，汤毅，张尧，罗真海，张泽华，
申请(专利权)人：广东电网公司广州供电局，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]