[發(fā)明專利]隧道中GIL載流量計(jì)算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110476609.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN113177182B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳浩;劉思寧;肖明杰;羅楚軍;汪如松;向宇;劉文勛;吳高波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力工程顧問集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/10
• 分類號(hào): G06F17/10;G01R31/00
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

1.隧道中GIL載流量計(jì)算方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：計(jì)算最高工作溫度下導(dǎo)體的交流電阻及外殼損耗因數(shù)；

步驟二：計(jì)算絕緣氣體等效熱阻；

絕緣氣體的等效熱阻是絕緣氣體對流熱阻和絕緣氣體等效輻射熱阻并聯(lián)的結(jié)果，絕緣氣體的等效熱阻的定義如下式(2)所示：

式(2)中：W_r為絕緣氣體輻射傳熱熱量，W/m；W_c為絕緣氣體對流傳熱熱量，W/m；θ_c為導(dǎo)體溫度，℃；θ_e為外殼溫度，℃；T₁為絕緣氣體的等效熱阻，K·m/W；

步驟三：計(jì)算周圍環(huán)境熱阻；

計(jì)算周圍環(huán)境熱阻時(shí)考慮GIL、隧道內(nèi)空氣和隧道壁的能量平衡，周圍環(huán)境熱阻由四部分組成：①從GIL表面到隧道壁的輻射傳熱，②從GIL表面到隧道內(nèi)空氣的對流傳熱，③從隧道內(nèi)空氣到隧道壁的對流傳熱，④隧道周圍土壤輻射傳導(dǎo)的熱量；①～③計(jì)算出來后經(jīng)過星三角形-星形變換后，再與④串聯(lián)，計(jì)算出GIL周圍環(huán)境熱阻，具體公式如下：

式(3)、式(4)中，N為隧道內(nèi)GIL根數(shù)，T₂₃為從GIL表面到隧道壁的輻射傳熱，K·W/m；T₁₂為從GIL表面到隧道內(nèi)空氣的對流傳熱，K·W/m；T₁₃為從隧道內(nèi)空氣到隧道壁的對流傳熱，K·W/m；T₂、T₃、T₅為計(jì)算中間變量，K·W/m；T₆為隧道周圍土壤輻射傳導(dǎo)的熱量，K·W/m；L為通風(fēng)區(qū)間長度，m；C為單位體積空氣的比熱，J/(m³·K)；T₄為周圍環(huán)境熱阻，K·m/W；

步驟四：通過下式(1)中計(jì)算GIL載流量I：

式(1)中：θ_m為GIL導(dǎo)體最高允許溫度，℃；θ_a為地面溫度，℃；Δθ₀為環(huán)境溫度較地面溫度升高值，℃；R_c為導(dǎo)體在最高工作溫度下單位長度的交流電阻，Ω/m；T₁為絕緣氣體的等效熱阻，K·m/W；n為每相導(dǎo)體根數(shù)；λ為外殼損耗因數(shù)；T₄為周圍環(huán)境熱阻，K·m/W。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道中GIL載流量計(jì)算方法，其特征在于：環(huán)境溫度較地面溫度升高值，采用以下公式計(jì)算：

式(5)中，θ為隧道入口處空氣溫度，℃；θ_a為地面溫度，℃；L為通風(fēng)區(qū)間長度，m；C為單位體積空氣的比熱，J/(m³·K)；Δθ₀為環(huán)境溫度較地面溫度升高值，℃；T₃、T₅為計(jì)算中間變量，K·W/m；T₆為隧道周圍土壤輻射傳導(dǎo)的熱量，K·W/m。