[發(fā)明專利]一種動態(tài)提升排管敷設(shè)高壓電纜載流量的強(qiáng)冷系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN112234571A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹俊平;王少華;劉黎;邵先軍;李乃一;周路遙;周象賢;李特;王振國;江航;劉爽
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02G9/06
• 分類號: H02G9/06;H05K7/20;H02G3/03
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種動態(tài)提升排管敷設(shè)高壓電纜載流量的強(qiáng)冷系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的主冷卻管道與所述的冷卻主機(jī)連接，主冷卻管道的輸入端、輸出端分別位于高壓電纜排管的兩端側(cè)部；高壓電纜各相排管內(nèi)分別穿入一分支冷卻管道，多根分支冷卻管道采用并聯(lián)方式，匯集于主冷卻管道，形成多個(gè)循環(huán)回路；通過測溫裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度；監(jiān)控器采集高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度，設(shè)置溫度閾值，控制冷卻主機(jī)的開啟和關(guān)閉；冷卻主機(jī)使冷卻管道內(nèi)的介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)和冷卻，并根據(jù)高壓電纜載流量和排管內(nèi)環(huán)境溫度調(diào)整流速，通過降低密閉高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度和加速高壓電纜本體散熱，使高壓電纜本體溫度降低，實(shí)現(xiàn)高壓電纜載流量的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓電纜領(lǐng)域，尤其是涉及一種動態(tài)提升排管敷設(shè)高壓電纜載流量的強(qiáng)冷系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

由于受傳統(tǒng)載流量計(jì)算方法、電纜導(dǎo)體溫度難以測量、電纜線路改造困難等眾多因素的制約，110kV及以上電壓等級高壓電纜線路的輸送能力無法得到充分利用，運(yùn)行中的電纜線路仍有相當(dāng)大量的潛在輸電容量可利用和提升。

同時(shí)，在用電需求量越來越大的情況下，加之遇到電纜線路故障搶修或者緊急供電等需求時(shí)，部分地下電纜輸電線路存在輸電瓶頸問題。而且，受到周期較長、城市環(huán)保和規(guī)劃空間有限等因素的制約，使得架設(shè)一條新的電纜線路難上加難。因此，從可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的角度出發(fā)，為了解決供電容量需求與新建線路困難的矛盾，動態(tài)增加電纜線路的載流能力，挖掘現(xiàn)有電纜線路的輸電容量潛力意義重大。

目前，110kV及以上電壓等級高壓電纜線路動態(tài)增容的技術(shù)手段及相關(guān)研究還不夠完善，國內(nèi)外對電纜動態(tài)增容的實(shí)踐及應(yīng)用案例較少，主要通過載流量計(jì)算模型和算法優(yōu)化、改變電纜的外界敷設(shè)條件等方式提升電纜載流。相較于高壓電纜隧道、溝道和直埋等敷設(shè)方式，排管敷設(shè)方式存在密集度高、集中發(fā)熱嚴(yán)重和散熱效果不良的特點(diǎn)，往往成為高壓電纜線路載流量瓶頸和限制段。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種動態(tài)提升排管敷設(shè)高壓電纜載流量的強(qiáng)冷系統(tǒng)和方法，以降低高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度和加速高壓電纜本體散熱，實(shí)現(xiàn)高壓電纜載流量的提升和線路動態(tài)增容。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種動態(tài)提升排管敷設(shè)高壓電纜載流量的強(qiáng)冷系統(tǒng)，其包括冷卻主機(jī)、主冷卻管道、分支冷卻管道、測溫裝置和監(jiān)控器；

所述的主冷卻管道與所述的冷卻主機(jī)連接，主冷卻管道的輸入端、輸出端分別位于高壓電纜排管的兩端側(cè)部；高壓電纜各相排管內(nèi)分別穿入一分支冷卻管道，多根分支冷卻管道采用并聯(lián)方式，匯集于主冷卻管道，形成多個(gè)循環(huán)回路；

通過測溫裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度；監(jiān)控器采集高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度，設(shè)置溫度閾值，控制冷卻主機(jī)的開啟和關(guān)閉；冷卻主機(jī)使冷卻管道內(nèi)的介質(zhì)強(qiáng)制循環(huán)和冷卻，并根據(jù)高壓電纜載流量和排管內(nèi)環(huán)境溫度調(diào)整流速，通過降低密閉高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度和加速高壓電纜本體散熱，使高壓電纜本體溫度降低，實(shí)現(xiàn)高壓電纜載流量的提升，可達(dá)到動態(tài)增加高壓電纜輸送容量的效果。

進(jìn)一步地，所述的冷卻主機(jī)包括機(jī)殼和位于機(jī)殼內(nèi)的溫控裝置、循環(huán)泵、制冷機(jī)及水箱，外接電源及自來水管；

所述的水箱分別與制冷機(jī)和主冷卻管道連接，制冷機(jī)用于水箱內(nèi)水的制冷，主冷卻管道上設(shè)循環(huán)泵，機(jī)殼上設(shè)散熱風(fēng)扇，溫控裝置與制冷機(jī)連接。

進(jìn)一步地，所述的測溫裝置包括水箱溫度傳感器和光纖測溫裝置，水箱溫度傳感器用于監(jiān)測水箱內(nèi)水的溫度，并將該溫度值傳輸給溫控裝置，光纖測溫裝置用于監(jiān)測高壓電纜排管內(nèi)環(huán)境溫度。

進(jìn)一步地，所述的監(jiān)控器包括集控模塊、繼電器和接觸器，集控模塊采集冷卻主機(jī)工作狀態(tài)、排管內(nèi)環(huán)境溫度和水箱內(nèi)水溫度，集控模塊設(shè)置溫度閾值，發(fā)控制指令給繼電器，繼電器通過接觸器控制冷卻主機(jī)電源的開關(guān)，從而控制冷卻主機(jī)的開啟和關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述的主冷卻管道上設(shè)有流速傳感器，該流速傳感器與監(jiān)控器連接。