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高压直流海底电缆三维仿真模型简化等效研究

发布时间:2019-01-09 15:53
【摘要】:温度分布和载流量是反映海底电缆运行状态的重要参数。依据南澳直流工程±160 kV高压直流海底电缆,利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,建立了电缆的三维(three-dimensional,3D)仿真模型,提出了电缆暂态模型的简化方法。在整个厚度不变的基础上,将多个薄层与邻接介质作为3个等效层,采用调和平均法计算等效层的导热系数,利用IEC 60287标准计算等效层的比热容和密度,解决了电缆薄层网格剖分过密的问题。通过对比研究仿真模型简化前后不同载流量下的电缆温度分布,验证了简化方法的正确性和有效性。
[Abstract]:Temperature distribution and load current are important parameters to reflect the operating state of submarine cable. According to Nanao DC project 卤160 kV HVDC submarine cable, using COMSOL Multiphysics finite element analysis software, the three-dimensional (three-dimensional,3D) simulation model of cable is established, and the simplified method of cable transient model is proposed. On the basis of constant thickness, several thin layers and adjacent media are taken as three equivalent layers. The thermal conductivity of the equivalent layer is calculated by harmonic averaging method, and the specific heat capacity and density of the equivalent layer are calculated by IEC 60287 standard. The problem of overdensity of cable thin layer mesh is solved. The correctness and effectiveness of the simplified method are verified by comparing and studying the cable temperature distribution under different carrier currents before and after the simplification of the simulation model.
【作者单位】: 华南理工大学电力学院;国网福州供电公司;直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院);
【基金】:广东省自然科学基金资助项目(2014A030310371) 南方电网公司科技项目(K-KY2014-31)~~
【分类号】:P756.1

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