[發(fā)明專利]電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定方法及確定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910192505.1
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101672699A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛海青;王曉兵;湯毅;張堯;羅真海;張澤華
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣東電網(wǎng)公司廣州供電局
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王 茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定方法及電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定裝置。

背景技術(shù)

電纜導(dǎo)體溫度是反映電力電纜是否正常運行的一個重要參數(shù)，其應(yīng)該不大于主絕緣可長期承受的溫度(比如在主絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯時為90℃)，以保證電纜的壽命，一旦電纜導(dǎo)體溫度超過該極限值，將會加速電纜的老化，縮短主絕緣的壽命，甚至是有可能因為局部過熱而導(dǎo)致熱擊穿，引起電纜事故。因此，通過對電纜導(dǎo)體溫度的監(jiān)視以監(jiān)視電纜的運行狀態(tài)顯得尤為重要，但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，對電纜導(dǎo)體溫度的測量在技術(shù)上尚難實現(xiàn)，因而通過計算的方式來確定出電纜導(dǎo)體溫度成為對電纜運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視的首選方式。

由于電纜導(dǎo)體溫度不僅與電纜負(fù)荷、電纜結(jié)構(gòu)以及電纜材料的熱阻系數(shù)和熱容等因素有關(guān)，而且還與電纜周圍媒質(zhì)(例如土壤)的熱阻系數(shù)和溫度有關(guān)，而實際上，電纜負(fù)荷是時刻變化的，土壤熱阻系數(shù)與電纜所處環(huán)境的土壤密度、氣候條件(例如降水量和氣溫)、地下水位高度以及地表覆蓋物和植被有關(guān)，因此，土壤熱阻系數(shù)隨著時間和空間的不同而有所不同，這些變化因素的存在，導(dǎo)致對運行中的電纜導(dǎo)體溫度的確定變得非常復(fù)雜和不準(zhǔn)確。

IEC60583標(biāo)準(zhǔn)給出了一種電纜從空載到突然加載一個固定電流后的任意時刻的電纜的暫態(tài)溫度的計算方法，其在環(huán)境溫度的基礎(chǔ)上，分別計算電纜本體溫升(從導(dǎo)體到表皮)和電纜外部溫升(從表皮到環(huán)境溫度)，然后對所得的值相加，對于電纜本體溫升的計算，IEC60583標(biāo)準(zhǔn)建立了電纜本體暫態(tài)熱路模型，然后對微分方程進(jìn)行求解，并給出了計算電纜本體溫升的計算公式，而對于電纜外部溫升的計算，由于電纜外部熱路復(fù)雜不容易建立熱路模型，IEC60583標(biāo)準(zhǔn)直接給出了外部溫升計算通式，最后通過一個比例因數(shù)乘以外部溫升后，與電纜本體溫升相疊加后計算出電纜總溫升。

然而，在實際運行中，電纜電流不可能保持在固定值，而是運行在周期負(fù)荷下，因此，IEC60583標(biāo)準(zhǔn)中的這種方式并不適用于這種條件下對電纜導(dǎo)體溫度的確定，另外，由于電纜外部的溫升復(fù)雜，難以實現(xiàn)準(zhǔn)確的計算，所存在的這種種原因，導(dǎo)致了所得到的電纜總溫升的不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定方法以及一種電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定裝置，其可以提高對電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定的精確度。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定方法，包括步驟：

測量初始溫度值，所述初始溫度值為電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值；

根據(jù)所述初始溫度值，確定電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值不變情況下的第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升；

根據(jù)所述初始溫度值，確定電纜負(fù)荷電流為零情況下的第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升；

對所述初始溫度值、所述第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升、所述第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升求和得到電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度。

一種電纜導(dǎo)體溫度確定裝置，包括：

初始溫度測量單元，用于測量電纜的初始溫度值，所述初始溫度值為電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值；

第一暫態(tài)溫升確定單元，用于根據(jù)所述初始溫度值，確定電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值不變情況下的第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升；

第二暫態(tài)溫升確定單元，用于根據(jù)所述初始溫度值，確定電纜負(fù)荷電流為零情況下的第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升；

疊加處理單元，對所述初始溫度值、所述第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升、所述第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升求和得到電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度。

根據(jù)上述本發(fā)明的方案，其是在測得初始溫度值，例如電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值后，直接根據(jù)該電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值以及相應(yīng)的暫態(tài)熱路來推導(dǎo)確定出電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度，且是分兩項來進(jìn)行：根據(jù)電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值，確定電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值不變、具有電纜負(fù)荷的情況下的第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升，以及根據(jù)電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值，確定電纜負(fù)荷為零、電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值可以有所變化的情況下的第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升，然后對所測得的電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值、第一電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升、第二電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫升進(jìn)行求和得到電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度，由于其是通過測量電纜表皮溫度值或者金屬護(hù)套溫度值，并根據(jù)電纜表皮溫度或者金屬護(hù)套溫度的實測值來推導(dǎo)確定電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度，繞開了很難實時把握的熱阻系數(shù)，擺脫了外部環(huán)境因素對電纜導(dǎo)體溫度計算的影響，從而可以排除外部條件對所得電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度的結(jié)果的影響，提高電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度的精確度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度確定方法的流程示意圖；