电力电缆谐波动态温升仿真计算

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1、第48卷第4期武汉大学学报(工学版)Vo1．48No．42015年8月EngineeringJournalofWuhanUniversityAug．2015DOI：10．14188／j．1671-8844．201504—014文章编号：1671-8844(2015)04—0513—07电力电缆谐波动态温升仿真计算李陈莹，崔雪，刘会金，汪颖翔(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：分析了国内外现有电缆谐波模型发展情况及其适用范围的局限性，进而提出利用热电拟合表征电缆有功损耗下的温升模型．为减少模型输入量，结合屏蔽层连接方式，引人谐波背景下电缆屏蔽层电流计算方法

2、．综合考虑谐波情况下集肤效应、邻近效应对磁场分布的影响，考虑多相电缆敷设方式，提出了一种新型的谐波损耗相结合的多相电缆谐波温升模型，该模型具有良好的收敛速度．最后，利用该模型对电缆谐波温升进行计算仿真，证明了模型的有效性和实用性．关键词：谐波；电力电缆；贝塞尔(Besse1)函数；温升模型；热电拟合；矢量磁位．中图分类号：TM15文献标志码：ASimulationandcalculationofpowercablesdynamicharmonictemperaturerisingmodelLIChenying，CUIXue，LIUHuijin，WANGYingxiang

3、(SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：Firstly，thedevelopmentoftheexistingcableharmonicmodelsathomeandabroadandtheirscopelimitationsareanalyzed．Thentheuseofthermoelectrictemperaturemodeltofitthecharacterizationofcablepowerlossisputforward．Toreducethemod

4、elinput，theshieldinglayerconnectionsarecom—bined．Thecableshieldingcurrentcalculationmethodunderharmonicbackgroundsisintroduced．Skineffectandtheproximityeffectonthemagneticfielddistributionarecomprehensivelyconsideredundertheharmoniccase．Consideringthemultiphasecablelayingmodes，anewharmon

5、ictemperaturemodelofcom—binationmultiphasecablesisproposedcombinedwiththeharmonicloss，whichhasagoodconvergencerate．Finally，thecableharmonictemperatureriseissimulatedbyusingthemodel，whichprovesthevalid—ityandpracticabilityofthemode1．Keywords：harmonic；powercable；Besselfunction；temperaturer

6、isingmodel；thermoelectricfitting；vectormagneticpotential电缆是电力系统中必不可少的元件，随着电力率高，导线集肤效应、导线及管道中的邻近效应使谐电子器件使用的增加，谐波对其影响越来越大．一方波电阻较基波电阻增大，因此谐波引起的附加线路面，谐波频率的不同会导致电缆交流电阻、阻抗的不电阻损耗不容忽略．同，这对于电缆的结构建模有所影响，从而对瞬时过国内外对于输电线路的模型研究居多，从发表电压、谐波电流在电缆末端振荡方面的分析产生误的文献和著作来看，主要的内容是对架空线路进行导，甚至会导致整定继保的误动作．另一方面，虽然建模

7、，或是基于架空线路的模型进行参数方面的修谐波电流与基波电流相比所占比例不大，但谐波频正，对于电缆的研究较少．文献[1]给出了一些与频收稿日期：2015-01—17作者简介：李陈莹(1990一)，女，硕士研究生，研究方向为电能质量分析与控制，E-mail：chlichenying@163．corn．通讯作者：崔雪(1974一)，女，博士，副教授，研究方向为电能质量分析与控制，E—mail：dqcx@whu．edu．cn．基金项目：国家自然科学基金资助项目(编号：51177112)．514武汉大学学报(工学版)第48卷率相关的线路模型，如J．