[發明專利]一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法

有效

• 申請號: 201811236499.0
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109446632B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 傅晨釗;司文榮;李紅雷;姚周飛
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對于單根電纜的截面，構建單根電纜暫態溫升模型；

2)隨機選擇多個土壤導熱系數，在不同的土壤導熱系數條件下獲取單根電纜暫態溫升模型中的參數R₂；

3)隨機選擇多組土壤導熱系數與比熱容的組合，在不同的土壤導熱系數與比熱容的組合條件下獲取階躍載荷下的暫態溫升響應；

4)根據暫態溫升獲取各組合條件下單根電纜暫態溫升模型的模型中的參數C₁、R₁和C₂；

5)分別將參數R₂、C₁、R₁以及C₂與土壤導熱系數與比熱容的關系進行擬合，獲取對應的表達式，并根據熱力學公式獲取參數L₁并更新單根電纜暫態溫升模型；

6)當導熱系數與比熱容現場測試結果變化時，根據測量現場實際測得的土壤導熱系數和比熱容進行單根電纜暫態溫升的估計；

所述的步驟1)中，單根電纜暫態溫升模型的表達式為：

其中，I₁為電纜損耗，C₁為電纜自身熱容，C₂為斷面等效熱容，R₁為斷面等效熱容的平衡熱阻，R₂為電纜線芯對環境的等效熱阻，L₁為斷面等效熱阻的平衡熱感，I₂為電纜芯線熱容支路自身的熱流量，I₃為電纜線芯對環境熱容支路的熱流量，I₄為電纜線芯對環境熱阻支路的熱流量，T₁為電纜芯線溫度，T₀為環境溫度，T_c為中間變量，即電纜線芯對環境熱容的參考溫升，t為時間。

2.根據權利要求1所述的一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，所述的步驟5)中，電纜線芯對環境的等效熱阻R₂擬合后的表達式為：

R₂＝k₁/α

其中，k₁為常數，α為導熱系數。

3.根據權利要求1所述的一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，所述的步驟5)中，斷面等效熱容的平衡熱阻R₁擬合后的表達式為：

R₁＝k₂/β

其中，k₂為常數，β為比熱容。

4.根據權利要求1所述的一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，所述的步驟5)中，電纜自身熱容C₁擬合后的表達式為：

其中，k₃、k₄為常數，α為導熱系數。

5.根據權利要求1所述的一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，所述的步驟5)中，斷面等效熱容C₂擬合后的表達式為：

其中，k₅、k₆為常數，α為導熱系數。

6.根據權利要求1所述的一種考慮土壤導熱和比熱容的單根電纜暫態溫升獲取方法，其特征在于，所述的斷面等效熱阻的平衡熱感L₁的計算式為：

L₁＝C₂*R₁*R₂。