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电力电缆在线负荷余量预测及报警系统研发与应用

作　者: 宫英杰
导　师: 李春杰
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 工业工程
关键词: 电力电缆监测系统实施流程
分类号: TM247
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 49次
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内容摘要

在现代城市电力设施建设中,电力电缆已经被大量使用。但是电缆在运行中,由于导体电流、绝缘材料损耗等引起发热,从而导致绝缘温度超过其耐热温度时,会引起绝缘材料加速老化、寿命缩短,甚至引起停电故障。因此,需要实时地对电缆的绝缘温度进行监测,研究其热特性,为载流量的合理调度提供信息,以保证电缆投资的经济型和安全性。本文以电力电缆负荷余量(即载流能力)在线预测系统为工程背景开展研究。目的是研究出一套能对电力电缆运行环境和负载状态进行动态检测的在线监测系统,包括：分布式温度测量单元、温度测量总控单元及上位机信号采集与分析系统。该系统可以在线预测电力电缆的载流能力,并对电缆的异常运行状态分析作出警报,便于电力运行部门实现对电力的调度与负荷分配,以实现对变电站电力电缆、架空线路等电力传输回路电能传输的最优化选择。本文首先对电缆载流能力预测基本原理进行研究,通过研究电缆温度和导体温度与载流量之间的关系以及载流量的计算方法,分析了载流能力的影响因素,为实时载流量的计算奠定了基础。其次,根据现场的环境和性能要求,通过试验手段获得电缆负载能力和相关影响因素的关系,实现电缆载流量的准确预测。最后,研究一套完整的电缆负荷余量在线预测系统,具体包括温度传感器、通讯方式等的比较与选择,并完成相应硬件与软件的设计,使预测的载流能力和载流能力经验值误差在5%以内,满足电缆运行中的实时在线监测。最终的目的是通过现场应用来印证电力电缆在线负荷余量预测及报警系统的可行性和可推广性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状概况  10-11
  1.3 论文研究内容  11-13
第2章载流能力预测基本理论  13-21
  2.1 基本理论  13-16
  2.2 导体交流电阻  16
  2.3 介质损耗  16-17
  2.4 金属屏蔽损耗  17-18
  2.5 铠装损耗  18-19
  2.6 热阻  19-20
    2.6.1 绝缘层热阻  19
    2.6.2 内护套热阻  19-20
    2.6.3 外护套热阻  20
  2.7 本章小结  20-21
第3章系统设计  21-34
  3.1 硬件设计  21-27
    3.1.1 基本工作原理  21
    3.1.2 主要技术参数  21-22
    3.1.3 系统结构  22
    3.1.4 现场接线  22-23
    3.1.5 软件操作  23-27
    3.1.6 运行与显示  27
  3.2 软件设计  27-33
    3.2.1 设计工具和设计环境的选择  27-28
    3.2.2 系统主程序流程  28-29
    3.2.3 系统操作界面  29-33
  3.3 本章小结  33-34
第4章电力电缆在线负荷余量预测及报警系统试验  34-42
  4.1 试验方法步骤  34-35
  4.2 试验分析  35-36
  4.3 试验结果  36-40
    4.3.1 试验数据  36-37
    4.3.2 电缆温度与载流量曲线  37-38
    4.3.3 试验报告  38-40
  4.4 本章小结  40-42
第5章结论  42-44
参考文献  44-46
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  46-47
致谢  47-48
作者简介  48

电力电缆在线负荷余量预测及报警系统研发与应用

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