電纜支架渦流損耗的研究

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1、上海電力2009年第5期電纜支架渦流損耗的研究朱景林(上海電力設(shè)計(jì)院有限公司，上海200025)摘要：隨著大截面電纜在上海廣泛應(yīng)用，電纜的輸送容量也越來越大。在大電流作用下，普通鋼支架渦流損耗不能忽略。文章探討了電纜支架渦流計(jì)算的原理、方法，通過建模對(duì)典型的電纜支架渦流損耗進(jìn)行了計(jì)算，并探討了電纜電流大小、電纜與支架距離、電纜支架材料及電纜布置方式對(duì)支架渦流損耗的影響。通過計(jì)算分析并聯(lián)系工程，認(rèn)為采用不銹鋼材料和水平敷設(shè)是限制支架渦流損耗較有效的措施。關(guān)鍵詞：大截面大容量電纜i電纜支架；渦流損耗；非鐵磁性材料中圖分類號(hào)：TM757文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B由于上海電網(wǎng)發(fā)展的需要，1000m

2、m以上化的傳輸電流引起交變的磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)透人金的大截面電纜在上海應(yīng)用的越來越廣泛，電纜的屬支架，在金屬支架中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，通過導(dǎo)體輸送容量也越來越大，超過lkA的輸送容量已回路引起感生電流即渦流。對(duì)于渦流計(jì)算，主要較為常見。由于目前上海多采用電纜隧道的形根據(jù)Maxwell方程組：式，隧道內(nèi)一般采用的鋼支架敷設(shè)電纜。在大電×E一一B流作用下，普通鋼支架渦流損耗不能忽略，且鋼制×H—J+iwD支架長期發(fā)熱對(duì)電纜外護(hù)套的壽命也有一定的影響。因此，對(duì)鋼制支架渦流損耗進(jìn)行研究，有利于·D—D合理選擇電纜布置方式及電纜支架材料，減少損·B一0耗及提高電纜運(yùn)行水平。D—eE1渦流計(jì)算原理

3、B一“H國內(nèi)渦流計(jì)算文獻(xiàn)較多集中于變壓器鐵心、1—8E電磁爐等領(lǐng)域的電渦流發(fā)熱課題的研究，對(duì)于由式中E——電場(chǎng)強(qiáng)度，V／m；于高壓電纜引起的渦流場(chǎng)、支架發(fā)熱等問題關(guān)注((／(((／LH——磁場(chǎng)強(qiáng)度，A／mi1234567較少。電纜電流引起的支架渦流問題屬于時(shí)變渦)))))))D——電位移，C／m；流場(chǎng)問題]。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，電纜中正弦變B——磁通量，Wb／mi把它們折算為標(biāo)準(zhǔn)工況(0℃，壓力為101325Pa)統(tǒng)的零標(biāo)、跨標(biāo)、反吹等。實(shí)際運(yùn)行中的采樣通常的干煙氣來計(jì)算它們的排放量，這就需要測(cè)量煙由人工定期標(biāo)定。氣溫度、壓力和濕度(或輸人煙氣含濕量)。3結(jié)語同樣，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可能

4、存在漏風(fēng)或燃燒狀況不一樣，過量空氣系數(shù)也就不同，這就需要將測(cè)量通過介紹濕法脫硫系統(tǒng)中采用稀釋法CEMS點(diǎn)的過剩系數(shù)參與到排放濃度的折算，因此需要四大子系統(tǒng)的功能及工作原理，需要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)測(cè)量含氧量。的精心維護(hù)和做好定期校驗(yàn)工作。通過對(duì)設(shè)備、2．4數(shù)據(jù)采集處理及通信子系統(tǒng)系統(tǒng)的熟悉，把設(shè)備維護(hù)在一個(gè)相對(duì)較高的健康數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)將煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水平，是確保系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。的各個(gè)參數(shù)采集過來，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)工況折算等處理，收稿日期：2009—09—28形成參數(shù)列表、狀態(tài)顯示、歷史曲線、各種報(bào)表(日作者簡介：李穎(1974一)，男，安徽人，本科，助理工程師，從事電廠除塵脫硫工

5、作。(責(zé)任編輯：杜建軍)報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等)，并且按控制程序進(jìn)行系-——400——2009年第5期上海電力J——電流密度，A／m；p——電荷密度，C／m。；×——向量旋轉(zhuǎn)；·——矢量的散度；￡——電容率；——磁導(dǎo)率；——電導(dǎo)率。根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電勢(shì)及其產(chǎn)生的電流總圖2鋼板中心橫截面處磁場(chǎng)強(qiáng)度H的最大值的等位線圖是企圖阻止與回路相交鏈的磁通的變化，其作用渦流場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加到電纜產(chǎn)生的磁場(chǎng)上，從是反過來削弱原來的磁場(chǎng)，最后表現(xiàn)為磁的集膚圖2可以看出，鋼支架下方的磁場(chǎng)明顯發(fā)生了改現(xiàn)象]。對(duì)于電力系統(tǒng)的50Hz的電流產(chǎn)生的變。改變剛支架的相對(duì)嗽導(dǎo)和電阻牢．損耗計(jì)電磁場(chǎng)，其透入介

6、質(zhì)鐵的深度約為0．7mm。這算結(jié)果如表1所示。使渦流基本上在支架表面產(chǎn)生熱量，使支架溫度表1損耗計(jì)算結(jié)果Q·m身高。計(jì)算溫度時(shí)，不僅要考慮渦流的發(fā)熱，也要相對(duì)磁導(dǎo)率2O0300500lO0O1e—。00713．989615．693317．96662O．7592考慮電纜本體的發(fā)熱。電15e00715．7999l7．303119．410822．0189．阻塞2e007l7．1282l8．57622O．375822．72722建模與計(jì)算分析3e一00718．38652O．328921．794423．41062．1渦流損耗的建模計(jì)算從表l可以看出，當(dāng)相對(duì)磁導(dǎo)率和電阻率增根據(jù)實(shí)際工程的電

7、纜和支架，建立三維有限大時(shí)，損耗也增大。因?yàn)橄鄬?duì)磁導(dǎo)率增大會(huì)使感元模型，選用MagNet軟件進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算模應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感生電流(渦流)增大，而電阻率的增型主要包括電纜模型和支架模型。對(duì)于電纜模大會(huì)增大鋼板損耗。雖然每條鋼支架的損耗在型，根據(jù)目前廣泛采用的YJLW02-220kV電纜15～2OW左右。但是由于變電站和隧道內(nèi)有大(單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣皺紋鋁護(hù)套電力電纜)，截量支架，數(shù)千條支架的損耗就會(huì)在幾十甚至上百面取1600ITlm，內(nèi)心導(dǎo)體材料為銅，直徑為5O千瓦，損耗還是相當(dāng)驚人的。mm，電