地埋電纜群纜芯溫升計算與數(shù)學建模

　?。?？本書闡述了地埋電纜群纜芯溫升快速計算的重要性，對比了現(xiàn)有幾種溫升計算的方式，提出了穩(wěn)態(tài)纜芯溫升和暫態(tài)纜芯溫升快速計算的集總參數(shù)模型，并對其影響因素進行了分析，后以實例計算的形式進一步對方法的有效性進行了驗證。？？本書共分5章。第1章地埋電纜群纜芯溫升快速計算的必要性，在對現(xiàn)有方法簡單分析的基礎(chǔ)上，明確快速計算在現(xiàn)場調(diào)度中的必要性，便捷、快速計算方法有助于工作人員實時掌握電纜的纜芯溫升，從而合理調(diào)配電纜的負荷，保證電纜的安全可靠運行；第2章地埋電纜群纜芯溫升評估現(xiàn)狀，分別對IEC標準、數(shù)值計算、熱路模型、在線檢測等方法計算纜芯溫升的現(xiàn)狀進行介紹和分析，目前仍缺少一種可以現(xiàn)場工程人員便捷使用的纜芯溫升快速評估方法；第3章地埋電纜群穩(wěn)態(tài)溫升集總參數(shù)模型，對直埋電纜群和排管電路群的散熱機理進行分析，根據(jù)電場和熱場的相似性，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、土壤熱阻、埋深等因素的關(guān)系，實現(xiàn)轉(zhuǎn)移矩陣系數(shù)的泛化、快速計算，同時考慮環(huán)境溫差、外部熱源，將其作為一個系數(shù)融入轉(zhuǎn)移矩陣，從而實現(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)溫度場的性和可疊加性，借鑒于熱場和電場的相似性，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)伴隨模型對熱路模型進行求解，可以得到纜芯溫升，給出了熱路模型等效熱阻、熱容、熱感的計算方法，利用遺傳算法和現(xiàn)有計算結(jié)果的對比，對熱路模型參數(shù)進行優(yōu)化求解，并對電纜型號、埋深、土壤熱阻等對熱路模型參數(shù)的影響進行了分析，利用暫態(tài)熱路模型可以實現(xiàn)地埋電纜群纜芯暫態(tài)溫升的快速計算；第5章工程實例，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，實現(xiàn)典型線路纜芯穩(wěn)態(tài)溫升的快速計算，并進行誤差分析；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，后可以快速計算電纜群的暫態(tài)溫升。在暫態(tài)計算中，分別對階躍負荷和周期性負荷工況下的暫態(tài)溫升進行了分析和計算，并對計算結(jié)果進行了分析。實例充分證明了穩(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)場操作，計算速度快，計算精度高，可以有效幫助工作人員對地埋電纜線路負荷的實時管理。

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