考慮不同接頭影響下的海底電纜溫度場分析與載流量計算.pdf

1、隨著全球對環(huán)境保護和可再生能源的重視，清潔能源發(fā)電得到了前所未有的發(fā)展，其中一個重要的方面便是海上風力發(fā)電，我國風力發(fā)展‘十三五’規(guī)劃提出要積極穩(wěn)妥推進國內海上風電建設。同時，為了增強離岸島嶼的供電可靠性，近年來我國興建了多項海底電纜輸電工程。在這些跨海輸電工程中，海底電纜作為連接兩端變電站或換流站的重要設備，起到了關鍵作用。海底電纜結構復雜、制作工藝要求高，其使用環(huán)境特殊，深入海底，監(jiān)測與檢修也極為不方便，國內外均沒有海底電纜載流量計

2、算的規(guī)范或標準。因此，為確保海底電纜安全可靠運行，有必要開展海底電纜載流量分析計算。
　　論文構建了海底電纜軟、硬接頭物理模型，建立了電纜電磁-熱耦合場數學模型，采用有限元法進行了海纜軟、硬接頭的溫度特性分析和不同敷設方式下海纜的載流量計算。具體研究內容主要包括：
　?、俜治隽撕５纂娎|的不同敷設方式。以電磁場理論和溫度場傳熱學基本定律和方程為基礎，研究了電纜電磁-熱耦合場數學模型，分析了海底電纜運行過程中的電磁場和溫度場之間

3、的相互作用耦合機理和求解步驟；通過理論計算和試驗測試結果與仿真結果的對比，導體損耗密度的誤差、海纜纜芯溫度的誤差均小于5％，驗證了建立模型和仿真方法的有效性；
　?、诶?COMSOL-Multiphysics軟件建立了三維海底電纜接頭的電磁-熱耦合模型，對110kV海底電纜的軟、硬接頭分別進行了溫度場分析與計算；研究了負荷電流對海纜軟接頭溫度特性的影響規(guī)律；考慮了海纜硬接頭壓縮金屬連接頭接觸電阻的影響，分析了海纜硬接頭不同接觸系