为了实时了解XLPE配电电缆的运行状态并提高其供电可靠性，研究了计算电缆中心温度的方法。总参数方法用于表征配电电缆短距离的每个XLPE电缆层的结构。立单导体电缆浓度参数的稳态等效热路模型，推导出温度和载流量。
算公式简化了分析和计算。验结果表明，该计算方法更准确，并考虑到瞬态过程计算电缆中心温度的方法进行了讨论和分析，为在线监测状态提供了参考。缆操作。键词：XLPE电缆，核心温度，热路模型，瞬态核心温度CLC数：TN911⁃34; TM247文献代码：AArticle ID：1004⁃373X（2014）08⁃0009⁃03Méthode计算温度电缆导体XLPE姜Xiao⁃Bing1，2（1.科技大学长沙电气工程学院， ，长沙410004;湖南华电长沙电力有限公司，长沙410203）摘要：监测XLPE电缆电源的运行状态，提高其可靠性，计算方法XLPE电缆导体温度是本研究的重点。
简化分析和计算，采用局部参数法对每一层结构进行表征。据电缆短路距离的特点，建立分组参数的静态热电路模型du。
率分布，然后是导体温度和升力的公式。过实验分析验证了该方法的有效性，计算出驱动器温度的方法考虑了瞬态过程，为在线监测电缆运行状态提供了参考。联聚乙烯;电缆导体温度;热电路模型;瞬态导体温度简介随着交叉聚乙烯（XLPE）电力电缆在配电网络中的使用越来越多，相应的诊断维护工作变得越来越重要。为XLPE电缆的重要工作参数，核心温度是评估电缆运行状态及其电流负载能力的重要依据[1]：正常运行时，电缆的核心温度不超过XLPE的最高工作温度（[≤] 90°C）;一旦过载，电缆的中心温度将急剧增加，从而加速绝缘老化甚至降解。了准确捕获电缆的实际电流负载容量，还必须首先计算电缆的核心温度，以间接确定负载电流是否超过最大允许负载容量。此，从运行安全和电力系统规划的角度来看，有必要实时监测XLPE电缆的核心温度。
当前的工程工作中很难直接测量XLPE电缆的核心温度，有必要建立一个合适的热电缆路径模型，并根据估算的核心温度估算核心温度。部温度[2]。
着分布式光纤（DTS）温度测量技术的发展和推广，使用光纤温度测量系统监测电缆护套温度的一个例子高压XLPE电缆[3⁃4]绝对用于计算电缆中心温度。为控制电缆的运行状态及其实际承载能力创造了有利条件。文以单芯XLPE电缆为研究对象。据配电电缆的短距离，采用集中参数法建立等效稳态热路模型，计算中心温度计算公式。时，讨论了考虑瞬态过程计算电缆中心温度的方法，为在线监测电缆运行状态提供了参考。定芯温度计算方法固定电缆温度是导致电缆温度变化的各种因素达到静止状态并且不会改变时电缆导体的温度。有时间。放和吸收一些材料温度变化时产生的热量的过程。心计算模型和方法图1说明了单芯XLPE电缆的一般结构。图1中所示的单芯电缆XLPE的图1典型结构，单核XLPE电缆可分为一个导体，绝缘层和内和外保护层，一个缓冲层，间隙层，金属护套层和外护套。建立电缆的热路径模型时，
矿用电缆通常将每层的热阻视为分布参数，然后根据电缆热通量场的欧姆定律来解决核心温度[5]。]，这将带来温度的分析和计算。难。于城市配电电缆的分布距离较短，通常小于3 km，集中参数法可用于表征XLPE电缆热路径模型，即电缆以其几何中心为中心，使用内部和外部绝缘层和垫子。隙层，金属包覆层和外部护套分别由集中参数表示，这简化了电缆的热路径模型。参数法[6]有许多应用，可以描述结构参数，敷设条件，表面温度和配电电缆中心温度之间的转换关系。芯XLPE电缆集中参数的等效热路径模型如图2所示。2 XLPE单芯电缆的等效热电路模型图2：Tc是XLPE电缆的核心温度; Te是环境温度; T0是外护套的温度; T1~T4是绝缘层的热阻（内外屏蔽），内垫的热阻（包括间隙），外护套（包括金属护套）的热阻，外部环境的热阻（电缆表面的外部热源）; Wd和Wc分别代表介质损耗和电缆芯损耗的长度; λ1，λ2分别是金属护套和芯之间的损耗之比，屏蔽损耗与心脏损失之比。果已知外护套的温度和XLPE电缆的充电电流，则可以根据集中参数的热路径的等效模型计算核心温度的计算公式：[Tc = T0 + WcT1 + （1 +λ1）T2 +（1 +Λ1+λ2）T3 + Wd（0.5T1 + T2 + T3）]在式（1）中，铁损Wc与电缆导体R的电阻R有关。且R与核心温度Tc有关，因此必须通过要计算的等式（1）Tc求解。已知磁芯Tcmax [7]的最大工作温度的情况下，电缆的长期工作电流承载能力Ia可以从关系式（1）推导出：[Ia =（Tcmax-T0） - WD（0，5T1 + T2 + T3）RT1 +（1 +λ1）T2 +（1 +λ1+λ2）T3（2）电缆的电流承载能力的计算和预测可以被补充到使用等式（2）。
差分析不改变电缆温度变化因子，电缆芯温度和上述计算方法计算的电流传输误差主要取决于每个参数的精度式（1）的化合物。
公式（1）中，通过温度测量装置测量电缆的外鞘温度T0，并且测量结果对外部环境敏感;每个集中的等效参数层的热阻T与电缆的每层，特别是缓冲层的热阻系数密切相关。
度，有必要考虑并选择适当的值;导体的损耗Wc = I2R，其中I是电缆的充电电流，可以精确测量，导体R的交流电阻会随温度的变化而变化，必须注意接近和皮肤的影响;介电损耗的大小大于三个数量的WD是不同的从WC，其值对计算的结果几乎没有影响：金属鞘因子和装甲λ1的损失，λ2被链接到铺设方法并且经常采用IEC60287 [8]中的相应标准。算公式。上分析表明，XLPE电缆的结构，安装参数和实时监测量（充电电流，外壳温度）对结果影响很大，值必须是尽可能接近真正的价值。验分析为了验证模型的有效性和计算方法，用C＃程序编写相应的计算程序，模拟并使用长度为400 m的110 kV XLPE电缆。1给出了当电缆处于稳定状态时核心温度与计算温度之间的比较的实验结果，而表2比较了当前负载容量与测量数据的计算结果。1核心温度的计算值和测量值的比较表2当前负载能力和测量值的计算值的比较表1和表2显示当使用这种计算核心温度的方法时，最大误差温度的计算和测量值小于±3°C且小于90°C，电缆电流计算值与测量值之间的误差不超过3％。
具有很高的精度。
虑到瞬态过程计算电缆芯温度尽管上述计算方法非常准确，但它只能用于计算电缆芯温度和运输容量稳态电流。
网电缆线的日负荷变化很大，因此电缆外部热源的温度变化很大[9]，因此在大多数情况下，电网的瞬态变化过程必须考虑电缆的中心温度。给定瞬态过程的情况下计算电缆的核心温度非常复杂。电缆的等效热路径模型中必须考虑电缆结构材料中的热容量的影响。式（1）中的介电损耗Wd和芯Wc的弱化也将成为使计算非常困难的时间函数。[9]中，基于电缆的等效热路径与电路的等效热路径之间的数学相似性，节点电压法用于解决电缆的静止状态，基于提出了其中一个电缆过渡心脏到温度计算公式：[T（T）=吃饭+ eAt0teAtEBQ（τ）Dτ]（3）其中A，B，T和Q的影响因素所有矩阵形式外部温度变化中央电缆，并且所有功能都是时间的函数。文献[10]中，基于电缆护套的温度，电缆芯的瞬态温度的递归公式仅考虑充电电流的变化并且仅考虑改变皮肤的温度，然后我们推断出XLPE电缆的灵魂。度状态的完整叠加：[θcx=θw0Δθc1n+ + +Δθc2nθcd]（4）其中：θcx表示x小时的操作之后在电缆芯的温度; θw0是初始测量时电缆的皮肤温度; θθc1n代表电缆运行n小时后（n [≤] x），核心温度升高; Δθc2n表示电缆运行n小时后外护套的温升（n [≤] x）; θcd是由绝缘损失引起的导体温度升高。出电缆的瞬态核心温度是各个温度升高的叠加。[11]的基础上，过渡电缆热路径模型的完整的计算，热假定由以下三个假设：“皮肤的电缆是等温表面，所述绝缘层和导体具有相同的系数考虑到热阻和导体和绝缘层的损耗。化了道路模型，通过实验和误差分析验证了简化模型的效率，这将大大减少计算次数。献[12]提出了一种基于实际负载电流和电缆表面温度的拉普拉斯动态热路径模型，以及实验研究和误差分析，表明该模型能够满足监测要求。时地电缆的中心温度。文献[912]可以清楚地看出，电缆芯中瞬态温度的计算是一个非常复杂的过程，但无论采用何种方法，电缆材料和结构参数，以及护套温度必须获得电缆或电缆。稳态核心温度的情况下，由瞬态电缆的核心温度导出的递归计算公式由不同的理论和方法执行。了进入XLPE电缆的工作状态及其实际载流量，根据配电电缆的敷设特性分析了核心瞬态温度的计算公式，验证了考虑到瞬态过程的计算方法和电缆芯的效率。论了计算温度的方法，得出以下结论：局部参数法用于表征配电电缆的稳态热路模型，导出的计算公式只有在当监测电缆表面的温度时。缆的中心温度。验数据表明，这种计算方法非常准确。
缆瞬态核心温度的计算非常复杂，在电缆材料参数和结构参数，温度条件下，必须根据不同的理论方法计算瞬态核心温度的计算公式。缆护套或电缆芯部温度。析。该注意的是，在发生绝缘故障之后，XLPE电缆通常在故障位置处具有异常的温升。此，所涉及的专家[13]将电缆温度的在线监测与隔离监测相结合，并试图通过测试。释两者之间的关系。
表明电缆温度测量技术的发展也将为电缆绝缘的在线监测提供新的思路和方法。考文献[1]孟凡峰，李祥龙，徐艳飞等地下埋地电缆温度场和载流量的数值计算[J]。缘材料，2006，39（4）：59⁃64 。[2]洛俊华周作唇华春Li等人研究线检测技术的用于电线线路的工作温度[J] .Technologie高电压，2006.32（8）：169172. [ 3]李洪磊，张莉，李丽华。XLPE电缆线路监控和检测[J] .Insulation材料，2010.43（12）：31〜34 [4]汪例，栗华春，薛强等人，温度测量系统的操作的分析220 kV电缆用分布式光纤[J]。备，2007，8（6）：36⁃41。
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[12]雷明，刘刚用拉普拉斯法计算单芯电缆的核心温度[J]，高压技术，2010，36（5）：11501154。13]彭超，赵生，苗富贵等分布式光纤测温技术在线电缆温度监测[J]。压工程，2006，32（8）：43⁃45。
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