發(fā)布時間：2018-01-13 17:04

  本文關(guān)鍵詞：土壤直埋電力電纜實時動態(tài)載流量評估系統(tǒng)設(shè)計　出處：《河北科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 土壤直埋電力電纜 實時動態(tài)載流量 評估系統(tǒng) 有限元法 迭代法

【摘要】：土壤直埋敷設(shè)方式是目前電力電纜主要的敷設(shè)方式之一。電力電纜的載流量是其設(shè)計、運行的重要參數(shù),如果載流量過大,將會降低電纜的使用壽命;如果過小,則會造成電力資產(chǎn)的浪費。電力電纜載流量與其敷設(shè)環(huán)境密切相關(guān),而環(huán)境參數(shù)又是實時動態(tài)變化的。因此,實時動態(tài)載流量的準(zhǔn)確評估變得十分重要。由于電力電纜載流量受實時環(huán)境參數(shù)的影響,本文對電力電纜實時載流量的評估方法和實時環(huán)境因子監(jiān)測這兩方面做了研究,搭建了土壤直埋電力電纜實時動態(tài)載流量評估系統(tǒng),實現(xiàn)了對環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測、傳輸和顯示,并結(jié)合軟件完成了載流量的計算,為電力部門提高電力資產(chǎn)利用率和可靠性提供了有效的指導(dǎo)。具體研究內(nèi)容如下:1)利用Bessel函數(shù)建立了土壤直埋電力電纜電磁損耗計算模型并計算了纜芯和金屬護(hù)套的電磁損耗。2)利用GPRS模塊、STM32F4開發(fā)板和傳感器,基于C語言設(shè)計了環(huán)境因子實時監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了對溫度、濕度、風(fēng)速、光照強(qiáng)度的實時采集和傳輸功能。3)通過對比發(fā)熱管試驗和有限元計算結(jié)果,證明了有限元在土壤直埋電力電纜群溫度場計算中的有效性。4)利用環(huán)境因子實時監(jiān)測系統(tǒng),結(jié)合有限元和迭代法完成了實時載流量的評估方案,為整個評估系統(tǒng)提供了理論上的支持。5)利用VB及有限元仿真軟件ANSYS,設(shè)計了一套實時動態(tài)載流量評估的軟件,實現(xiàn)了對環(huán)境參數(shù)的接收、顯示和載流量計算的功能。通過分析地表空氣溫度、回填土、排列方式和接地方式、回路數(shù)、土壤熱阻系數(shù)、埋深、回路間距對土壤直埋電力電纜載流量的影響,總結(jié)出了各因素對載流量的影響規(guī)律,其結(jié)論為電力部門提高電力電纜的利用率和保證電力電纜長期安全穩(wěn)定的運行提供了指導(dǎo)性的建議。
[Abstract]:Direct soil laying is one of the main laying methods of power cable at present. The load capacity of power cable is an important parameter in its design and operation. If the load current is too large, the service life of power cable will be reduced. If it is too small, it will lead to the waste of power assets. The load capacity of power cable is closely related to its laying environment, and the environmental parameters are dynamic and real-time. It is very important to accurately estimate the real-time dynamic load current, which is influenced by the real time environmental parameters. In this paper, the real-time power cable load assessment method and real-time monitoring of environmental factors are studied, and a real-time dynamic load assessment system for directly buried soil power cable is built. The real-time monitoring, transmission and display of the environmental parameters are realized, and the calculation of the load flow is completed with the software. It provides effective guidance for the power sector to improve the utilization and reliability of power assets. The specific research contents are as follows: 1). The calculation model of electromagnetic loss of directly buried soil power cable is established by using Bessel function, and the electromagnetic loss of cable core and metal sheath is calculated. 2) GPRS module is used. STM32F4 development board and sensor, based on C language design of real-time monitoring system of environmental factors, to achieve the temperature, humidity, wind speed. The real-time collection and transmission function of light intensity. 3) by comparing the results of heat pipe test and finite element calculation. It is proved that the finite element method is effective in the calculation of temperature field of directly buried power cable group in soil. 4) using the real-time monitoring system of environmental factors and combining the finite element method and iterative method, the evaluation scheme of real-time load flow is completed. Provide theoretical support for the whole evaluation system. 5) using VB and finite element simulation software ANSYSdesigned a set of real-time dynamic load flow evaluation software to realize the acceptance of environmental parameters. Display and load calculation function. Through analysis of surface air temperature, backfill, arrangement and grounding mode, number of loops, soil thermal resistance coefficient, buried depth. The influence of loop spacing on the load capacity of directly buried soil power cable is summarized. The conclusion provides guidance suggestions for the power sector to improve the utilization rate of power cables and to ensure the long-term safe and stable operation of power cables.
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1419724