基于光纤测温的配电电缆运行监测及其载流能力预测

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1、硕士学位论文基于光纤测温的配电电缆运行监测及其载流能力预测作者姓名庄小亮学科专业高电压与绝缘技术指导教师牛海清副教授所在学院电力学院论文提交日期2015年6月MonitoringtheOperationofDistributionCableandForecastingItsAmpacityBasedonOpticalFiberTemperatureMeasurementADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuangXiaoliangSupervisor：ViceProf.NiuHaiqingSouth

2、ChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM757.3学校代号：10561学号：201220111006华南理工大学硕士学位论文基于光纤测温的配电电缆运行监测及其载流能力预测作者姓名：庄小亮指导教师姓名、职称：牛海清副教授申请学位级别：工学硕士学位学科专业名称：高电压与绝缘技术研究方向：电气设备外绝缘与在线监测论文提交日期：2015年6月8日论文答辩日期：2015年6月5日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张福增委员：邓红雷、牛海清、谢从珍、韩永霞摘要城市化过程中，交联聚乙烯电缆得到广

3、泛的应用，然而供电负荷的不断增加和新建电缆线路困难的矛盾日益突出。电力电缆的供电能力通过其载流量来反映，而面向城市供电的配电电缆线路多、敷设方式多样、外部因素复杂多变，使得对其载流能力认识得不够清楚。利用光纤测温系统对运行电缆导体温度监测有利于掌握配电电缆运行状况，而根据电缆运行状态对配电电缆载流能力进行预测，有利于合理配置负荷提高现有电缆的输电能力。本文在研究基于外皮温度反推三芯电缆暂态导体温度的基础上，开发了三芯电缆实时导体温度计算软件。在试验场地开展排管和电缆沟敷设方式下配电电缆周期负荷温升试验，通过对比软件计算值和试验值验证软件计算的正确性。利用计算软件结合光纤

4、测温系统对广州地区某变电站出线集群敷设10kV配电电缆运行温度进行了长时间监测，掌握了集群敷设配电电缆的运行现状。监测结果表明运行环境和负荷性质对电缆输电能力有影响；部分名义上已经过载的电缆并非真正意义上的过载，其载流能力可以进一步提升。为给运行人员提供依据，本文给出基于运行现状对配电电缆持续负荷载流能力和应急载流能力预测的方法。对运行中超过额定载流量的电缆持续负荷载流能力进行预测，发现其载流能力还可以进一步提升，建议对超载、重载线路和重要线路的外皮温度进行监测，对配电电缆载流能力重新评估。对电缆应急载流能力预测表明给定应急时间越短，应急载流能力越强。应急载流能力远大于

5、额定载流量，利用电缆的应急载流能力可以在不影响电缆正常寿命的情况下解决紧急供电情况的需要。基于光纤测温的配电电缆运行监测，可以掌握电缆运行状态，而根据电缆运行状态对载流能力的预测可以适当调整其负荷电流，在保证安全的前提下提高现有电缆线路的输电能力。关键词：配电电缆；分布式光纤；导体温度；载流能力；预测IAbstractIntheprocessofurbanization,crosslinkedpolyethylenecablesarewidelyused,however,thecontradictionbetweenincreasingpowerloadandaddin

6、gmorecablelinesbecomesincreasinglyprominent.Asiswellknown,ampacityreflectsthepowersupplycapacityofcable,butitisdifficulttohaveaclearunderstandingoftheampacityofdistributioncablesinurbanareabecauseofclusterlaying,diversewayoflayingandcomplexexternalfactors.Itishelpfultomastertheconditiono

7、farunningdistributioncablelinebyusingopticalfibertemperaturemeasurementsystemmonitorconductortemperatureofit.Andonthisbasisforecastingtheampacityofdistributioncable,improvingtheampacityofexistingcableisthebestwaytoresolvetheconflicts.Inthispaper,real-timethree-corecableco