复杂敷设输电电缆线路载流量瓶颈的时空特性

沿途敷设方式、土壤环境等的不同导致电缆线路存在载流量瓶颈,整条电缆线路的负载能力由其瓶颈段决定。在电缆导体温度评估的基础上,提出了电缆线路载流量瓶颈的识别方法。针对广州220 k V麒天甲乙线的实际情况,识别了典型场景下的载流量瓶颈,分析了载流量瓶颈的时空特性,评估了该线路的负载能力。研究结果表明,在持续负荷作用下,电缆线路的载流量瓶颈段与负荷的轻重、季节等有关;在应急负荷作用下,电缆线路的载流量瓶颈段与初始负荷电流大小、应急时间、应急电流大小等有关。研究成果可为复杂敷设电缆线路的负荷调度提供技术支持,提高负荷高峰期电缆运行的安全性。

典型交流高压海缆工程载流量瓶颈分析与仿真研究

海底电缆线路的负载能力由其瓶颈段决定,一般认为登陆段是整条线路载流能力的瓶颈,但海缆登陆段不同区域不同敷设条件下载流量存在明显差异,需要进一步确定海缆线路载流量瓶颈。对于登陆段多处区域受到阳光照射,建立了考虑太阳辐射的载流量有限元模型,并利用500 kV交流海底电缆预鉴定试验回路阳光直射区的负荷循环试验数据进行比对,验证模型的正确性和一致性。提出了系统、合理的载流量瓶颈段评估方法,并以舟山220 kV典型海缆工程为实例,应用Comsol软件对潜在瓶颈段载流量进行仿真计算和比较,确定了海缆线路真正的瓶颈区段载流量及短时过负荷能力,对海缆的安全运行具有指导意义。

送电区段内典型敷设方式下海缆载流量模型分析

海上送电线路中不同段敷设方式的差异性会对海缆载流量造成较大影响,因此从送电区段角度出发研究段内典型敷设方式下的载流量具有重要意义。本文建立了±160 kV直流输电工程送出海缆线路中登陆段、海底段的海缆电-热-流耦合模型,基于有限元用控制变量法研究了登陆段中海缆敷设于电缆沟底部和角钢支架、海底段中铺设和直埋4种典型敷设方式下的空气域尺寸、角钢支架放置位置、海水温度和流速及土壤温度对海缆稳态载流量的影响。结果表明:海缆敷设于电缆沟底部时受空气域尺寸的影响较大,增大对流散热面积可有效提高海缆稳态载流量;计算敷设于角钢支架上的海缆载流量要考虑到支架与沟内壁形成的半封闭区域,埋设于深度浅的支架时海缆的温度更低,载流量更大;在海底段,铺设时海缆温度跟随海水温度的升降发生同向变化,与海水流速增减趋势相反;土壤温度的升高造成埋设海缆载流量降低;登陆段为载流量计算的瓶颈段,电缆沟底部敷设可采用充水电缆沟有效提升载流量;敷设在支架上时加装冷却水管可使其载流量达到工程要求。