[發(fā)明專利]隧道中GIL載流量計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110476609.6
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113177182B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）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中南電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;G01R31/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發(fā)明公開了一種隧道中GIL載流量計算方法。它包括如下步驟，步驟一：計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：計算絕緣氣體等效熱阻；步驟三：計算周圍環(huán)境熱阻；步驟四：通過GIL載流量的計算式算GIL載流量。本發(fā)明克服了現(xiàn)有隧道中GIL載流量的計算多采用溫度場仿真的方式，計算過程復(fù)雜、繁瑣，缺乏數(shù)值計算方法的缺點；具有可快捷地計算出GIL載流量，實用性強、結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)輸電技術(shù)領(lǐng)域，更加具體地是隧道中GIL載流量計算方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)模越來越大，架空線與城市規(guī)劃、土地資源之間的矛盾越來越突出，架空線入地的市場越來越大，也越來越引起重視。

氣體絕緣金屬封閉輸電線路(Gas-insulated?Metal-enclosed?TransmissionLine,GIL)以其輸送容量大、運行可靠性高、占用走廊窄、不受外界惡劣氣象條件影響、全壽命周期成本低等優(yōu)點，在城市電網(wǎng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

城市電網(wǎng)中的GIL一般敷設(shè)在隧道中，與戶外使用時工作環(huán)境有明顯區(qū)別。戶外使用時，GIL周圍大氣溫度可以認(rèn)為時恒定的，散熱方式單一；而在隧道中使用時，GIL周圍的環(huán)境溫度受GIL運行情況影響較大，這又反過來制約了GIL的載流量，GIL散熱方式復(fù)雜。目前隧道中GIL載流量的計算多采用溫度場仿真的方式，計算過程復(fù)雜、繁瑣，缺乏數(shù)值計算方法。

因此，開發(fā)一種結(jié)合GIL的散熱特性的隧道中GIL載流量計算方法很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提供一種隧道中GIL載流量計算方法，結(jié)合GIL的散熱特性計算隧道中GIL載流量，可快捷地計算出GIL載流量，實用性強、結(jié)果準(zhǔn)確，具有廣闊應(yīng)用前景。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：隧道中GIL載流量計算方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：計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：計算絕緣氣體等效熱阻；

步驟三：計算周圍環(huán)境熱阻；

步驟四：通過下式(1)中計算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。

在上述技術(shù)方案中，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_c為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)查閱的值)，℃；θ_e為外殼溫度，℃；這幾個變量(指W_r、W_c、θ_e)均可以根據(jù)工程邊界條件，利用熱傳導(dǎo)原理推導(dǎo)計算得到；T₁為絕緣氣體的等效熱阻，K·m/W。