城市电网设计中电缆通道负载流量优化控制

2018-10-25梁春慧

电气技术与经济 2018年4期

关键词：热阻电缆电网

梁春慧

（广州市电力工程设计院有限公司广州510220）

0 引言

为了促进城市电网设计工作的合理性，工作人员应全面分析电缆通道负载流量特点，实现优化控制的工作目的，在相互研究与探索之后，使用负载流量优化控制方式，积极应对当前的工作问题，为城市电网安全稳定运行夯实基础。

1 城市电网设计中电缆通道负载流量优化控制的必要性

在我国城市化进程不断加快的背景之下，很多大型城市电网中心都出现了电缆通道资源匮乏的问题，用电负荷很大，引发了较多的安全隐患问题，为了解决此类问题，已经开始使用电缆增容方式提升城市供电能力，预防安全隐患问题。我国在研究工作中，提出了使用光纤测温方式与电流数据方式开展工作，针对电缆的动态载流量进行优化处理，可为工作人员提供电缆负载数据信息，但是由于还没有制定统一的标准，不能保证实际工作效果。一些电缆线路在运行期间，已经安装了动态化增容结构，但不能保证电力系统运行安全性。因此，在实际工作中，应将稳态载流量计算作为依据，实现电缆通道复杂流量的优化控制目的，在对电容量进行严格管理的基础上，促进各方面工作的实施。在电缆载流量实际计算工作中，需将IE060287作为主要的标准开展工作，由于在计算工作中电缆传热环境较为复杂，因此，设计者应结合传热环境进行散热假设处理，获得较为安全的电流值数据信息。尤其在负载流量优化控制期间，应结合fourier的定律开展工作，计算绝缘层的最高温度，将其作为依据完成优化控制任务。

在传统的城市电网设计工作中，由于不能全面分析电缆通道负载流量，难以实现优化控制工作，导致电网的稳定性降低，供电服务安全隐患增加。虽然传统计算工作有利于针对电缆热阻情况进行计算分析，创建电缆群的稳态温度模型，将其作为工作依据，此类方式在使用中可提升管理效率，但是不能保证负载流量总数计算的精确度，导致优化控制埋下安全隐患问题。因此，在城市电网设计期间，设计者使用电缆通道负载流量优化控制方式较为必要，需单独计算电缆根数的电流值，然后在相互结合之后获取总值数据，创建优化控制的变量模式。设计者可以使用ansys的软件技术创建有限元的计算模型，将模型之内的数据作为主要依据，进行优化管理，与传统的管理方式相比，可打破工作的局限性，充分发挥先进计算与管理方式的优势。由此可见，在城市电网设计中，开展电缆通道的负载流量优化控制较为重要，有利于形成电力系统的管理新模式，促进电力服务质量与水平的提升，为用户营造良好的用电氛围。

2 主要优化控制原理

在电缆通道负载流量实际处理的过程中，应明确优化控制原理，然后针对均匀土壤中电缆的单根额定载流量进行分析，获取数据信息，以便于计算外热阻数据，了解内部与外部管道的热阻特点，创建地下电缆群相关的稳态温度场模型，在先进方式的支持下，获取准确的结论。在此期间还需针对电缆边界温度函数进行全面计算，使用平衡方程的方式计算最终参数，以便于提升优化控制工作效果。

3 城市电网设计中电缆通道负载流量优化控制

在城市电网设计过程中，企业应编制完善的计划方案，使用正确的方式进行计算，得出电缆通道负载流量数据信息，在严格探索的情况下，协调各方面工作之间的关系，提升优化控制依据的准确性与可靠性，以免影响电网设计工作效果。具体优化控制措施为：

（1）合理设定边界模式

通常情况下，工程的混凝土热阻系数与土壤热阻系数都会导致外层热阻受到一定干扰，很多系数都会在热阻发生变化之后出现改变，因此，在计算过程中，需周期性地选取电缆外热阻数据信息，在获取准确结果之后，辅助开展第二天的电缆传热数据信息计算工作，有利于提升管理工作准确性。对于土壤与空气之间的温度而言，在实际分析的过程中应创建数据的优化控制模式，创建相互对应的分析与调查机制，全面了解空气温度因素，了解土壤中电缆的敷设特点与标准，获取各方面因素之间关系的数据信息，保证提升工作质量［2］。

（2）合理开展修正方面的优化控制工作

在电缆负载流量优化控制环节中，应将温度边界的明确作为主要依据，在全方位计算与调查的基础上，进行载流量的修正处理，然后使用定律开展电缆稳态的分析工作，得出方程式，明确线芯温度信息，更好的地进行优化控制。在日常工作中，应创建科学化与合理化的管理体系，使用公式进行计算［3］。

4 实验与仿真方面的证明

为了证明以上的优化控制方式可行性，明确是否可以针对电缆通道负载流量进行优化控制，应使用实验方式进行处理。在实验中主要针对某110kV电网中的电缆线路进行分析，通过增容工程的实验方式，获取优化控制的数据信息。该工程在电缆系统设计的过程中，长度为7km，使用排管敷设的方式进行处理，运行的时间为18年，难以在其中安装光纤系统，因此，在调查中可以发现电缆的整体结构很繁琐，应逐一开展排查工作，创建热场方面的模型，并使用计算结果开展工作。在实验之前，发现电缆通道中有600m左右长度的电缆出现了问题，载流量比其他的电缆线路小，因此，在设计过程中提出了优化控制实验，给出灵敏度指标，通过指标的作用完成实验工作，以此提升优化控制的整体工作作用［4］。

第1，创建电缆数据的采集系统。在实验工作中，应针对电缆进行实时化的分析，采集其中的数据信息。企业可以结合电缆分布状态，设置导引孔，然后在电缆外侧设置温度测量光纤系统，最后使用电流互感器设备对其进行检测，保证在排管之内电流数据信息与温度数据信息能够及时的采集，促进实验证明工作的合理落实与发展［5］。

第2，实验流程与结论。在优化控制实验工作中，主要通过各类基础设施与工具开展检测工作，明确线芯温度相应特点，在相互对比之下得出正确的结论。在实验之后可以发现，使用上述的方式开展电缆通道负载流量优化控制工作，可以提升线芯温度测量数据信息的准确性，保证线芯温度符合要求，并提升了优化控制数据信息的精确度，形成良好的工作体系［6］。为了更好地使用等效导热系数方式提升优化控制效果，应结合载流量的影响范围与情况，结合外部与内部因素，开展数据之间的对比工作，使用对比之后的结果进行衡量，明确优越性，充分发挥各方面工作作用。如表1所示，A为电网负荷数据、B为土壤热阻数据信息、C为混凝土热阻数据信息、D地表温度数据，X代表的为变化范围，T代表的是电路容量影响灵敏度［7］。