地埋電纜群纜芯溫升計(jì)算與數(shù)學(xué)建模

　?。?？本書闡述了地埋電纜群纜芯溫升快速計(jì)算的重要性，對(duì)比了現(xiàn)有幾種溫升計(jì)算的方式，提出了穩(wěn)態(tài)纜芯溫升和暫態(tài)纜芯溫升快速計(jì)算的集總參數(shù)模型，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了分析，后以實(shí)例計(jì)算的形式進(jìn)一步對(duì)方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。？？本書共分5章。第1章地埋電纜群纜芯溫升快速計(jì)算的必要性，在對(duì)現(xiàn)有方法簡單分析的基礎(chǔ)上，明確快速計(jì)算在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度中的必要性，便捷、快速計(jì)算方法有助于工作人員實(shí)時(shí)掌握電纜的纜芯溫升，從而合理調(diào)配電纜的負(fù)荷，保證電纜的安全可靠運(yùn)行；第2章地埋電纜群纜芯溫升評(píng)估現(xiàn)狀，分別對(duì)IEC標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)值計(jì)算、熱路模型、在線檢測(cè)等方法計(jì)算纜芯溫升的現(xiàn)狀進(jìn)行介紹和分析，目前仍缺少一種可以現(xiàn)場(chǎng)工程人員便捷使用的纜芯溫升快速評(píng)估方法；第3章地埋電纜群穩(wěn)態(tài)溫升集總參數(shù)模型，對(duì)直埋電纜群和排管電路群的散熱機(jī)理進(jìn)行分析，根據(jù)電場(chǎng)和熱場(chǎng)的相似性，給出直埋電纜群的集總參數(shù)模型，在考慮排管內(nèi)空氣層影響的情況下，給出排管電纜群的集總參數(shù)模型，根據(jù)集總參數(shù)模型構(gòu)建轉(zhuǎn)移矩陣，給出轉(zhuǎn)移矩陣中電纜本體系數(shù)或自熱阻、電纜間熱相互作用系數(shù)或互熱阻與電纜型號(hào)、土壤熱阻、埋深等因素的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移矩陣系數(shù)的泛化、快速計(jì)算，同時(shí)考慮環(huán)境溫差、外部熱源，將其作為一個(gè)系數(shù)融入轉(zhuǎn)移矩陣，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下的地埋電纜群穩(wěn)態(tài)溫升的便捷、快速計(jì)算；第4章地埋電纜群暫態(tài)溫升集總參數(shù)模型，根據(jù)溫度場(chǎng)的性和可疊加性，借鑒于熱場(chǎng)和電場(chǎng)的相似性，給出直埋電纜群的集總參數(shù)自熱熱路模型和互熱熱路模型，以及排管電纜群的集總參數(shù)自熱熱路模型和互熱熱路模型，利用瞬態(tài)伴隨模型對(duì)熱路模型進(jìn)行求解，可以得到纜芯溫升，給出了熱路模型等效熱阻、熱容、熱感的計(jì)算方法，利用遺傳算法和現(xiàn)有計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，對(duì)熱路模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，并對(duì)電纜型號(hào)、埋深、土壤熱阻等對(duì)熱路模型參數(shù)的影響進(jìn)行了分析，利用暫態(tài)熱路模型可以實(shí)現(xiàn)地埋電纜群纜芯暫態(tài)溫升的快速計(jì)算；第5章工程實(shí)例，選取電力公司的典型直埋電纜線路和典型排管電纜線路，首先利用CYMCAP計(jì)算穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)溫升數(shù)據(jù)，利用穩(wěn)態(tài)溫升樣本數(shù)據(jù)，構(gòu)建出轉(zhuǎn)移矩陣，編寫程序，實(shí)現(xiàn)典型線路纜芯穩(wěn)態(tài)溫升的快速計(jì)算，并進(jìn)行誤差分析；利用暫態(tài)溫升樣本數(shù)據(jù)，調(diào)用遺傳算法和暫態(tài)熱路模型求解程序，求得自熱熱路模型和互熱熱路模型的等效熱阻、熱容和熱感，后可以快速計(jì)算電纜群的暫態(tài)溫升。在暫態(tài)計(jì)算中，分別對(duì)階躍負(fù)荷和周期性負(fù)荷工況下的暫態(tài)溫升進(jìn)行了分析和計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。實(shí)例充分證明了穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)集總參數(shù)模型、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和暫態(tài)熱路模型便于理解，便于現(xiàn)場(chǎng)操作，計(jì)算速度快，計(jì)算精度高，可以有效幫助工作人員對(duì)地埋電纜線路負(fù)荷的實(shí)時(shí)管理。

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