单芯电力电缆同相多根并联运行方式分析与优化

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1、高电压技术第３６卷第１０期２０１０年１０月３１日ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ３１，２０１０２６０７单芯电力电缆同相多根并联运行方式分析与优化樊友兵１，赵健康１，２，钱康３，蒙绍新１，窦飞３，彭超１（１．国网电力科学研究院，武汉４３００７４；２．武汉大学电气工程学院，武汉４３００７２；３．江苏省电力设计院，南京２１１１０２）摘要：单芯电缆同相多根并联运行给电缆线路带来了电流分配不均匀、感应电压过高以及线路参数难于确定的问题，为此对同相多根并联线路的电路模型进

2、行了分析，给出了电缆同相多根并联运行时电流分配以及感应电压的计算方法；利用矩阵变化，提出了电缆同相多根并联运行时线路序阻抗的计算方法，并利用实际线路验证了电缆的电流分配系数。通过改变电缆排列方式、敷设间距等参数，对单芯电缆同相３根并联运行线路进行了电流分配与感应电压的优化，优化结果表明，将不同相３根电缆组成的品字形，能有效地均匀分配电流，降低线路感应电压。该研究能用于指导单芯电缆同相多根并联运行的设计与运行。关键词：同相多根并联；电力电缆；电流分配；感应电压；序阻抗；载流量中图分类号：ＴＭ２４７文献标志码：Ａ文章

3、编号：１００３－６５２０（２０１０）１０－２６０７－０６ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＯｐｔｉｍａｔｉｏｎｆｏｒＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＳｉｎｇｌｅ－ｃｏｒｅＰｏｗｅｒＣａｂｌｅｓｉｎＰａｒａｌｌｅｌ１，ＺＨＡＯＪｉａｎ－ｋａｎｇ１，２，ＱＩＡＮＫａｎｇ３，ＭＥＮＧＳｈａｏ－ｘｉｎ１，ＤＯＵＦｅｉ３，ＰＥＮＧＣｈａｏ１ＦＡＮＹｏｕ－ｂｉｎｇ（１．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉ

4、ｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；３．ＪｉａｎｇｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１０２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｉｎｇｌｅ－ｃｏｒｅｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌｍａｙｂｒｉｎｇａｂｏｕｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈｅｕｎｅｖｅｎｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕ－ｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｉｎｄｕｃｅｄｖｏｌｔａｇｅａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｉｍｐｅｄａｎｃｅｆｏｒｔ

5、ｈｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｓｏａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｕｃｅｄｖｏｌｔａｇｅｉｓｇｉｖｅｎ．Ａｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｉｍｐｅｄａｎｃｅｆｏｒｐａｒ－ａｌｌｅｌｅｄｃａｂｌｅｓｉｓａｌｓｏｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｉｍｐｅｄａｎｃｅｍａｔｒｉｘｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｍｅｔｈｏｄ．Ａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔ

6、ｗｏｐｒａｃｔｉｃａｌｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｃｉｒｃｕｉｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｕｃｅｄｖｏｌｔａｇｅｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎａｃａｂｌｅｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｌｌｅｌｔｈｒｅｅｓｉｎｇ－ｃｏｒｅｃａ－ｂｌｅｓｐｅｒｐｈａｓｅｔｈｒｏｕｇｈｃｈａｎｇｉｎｇｌａｙｏｕｔａｎｄｄｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｃａｂｌｅｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｔｒｉ

7、ａｎｇｕｌａｒｃｏｍｐｏｓｅｄｂｙ３ｃａｂｌｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈａｓｅｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｖｅｒａｇｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｉｎｄｕｃｅｄｖｏｌｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅ－ｓｅａｒｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｉｎｇｌｅ－ｃｏｒｅｐｏｗｅｒｃａｂｌｅｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｎｙｃａｂｌｅｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌ；ｐｏｗｅｒｃａｂｌｅ；ｃｕｒｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｉｎｄｕｃｅｄｖｏｌ

8、ｔａｇｅ；ｓｅｑｕｅｎｃｅｉｍｐｅｄａｎｃｅ；ａｍ－ｐａｃｉｔｙ现了电缆本体因为电流分配的不均匀导致电缆过热０引言击穿的事故。因此从提高线路载流能力以及保证绝随着线路负荷的不断上升，在实际运行中，越来缘可靠性与使用寿命的角度出发，使电缆电流均匀越多的单芯电缆线路采用同相多根并联的运行方分配具有十分显著的技术和经济价值。文献［１－６］式，比如在一些工厂、变电站的出线中，而且