基于ANSYS的通电电缆的电-热场耦合分析【转发】

2017-07-10 by:CAE仿真在线来源:互联网

本文对电缆的电热场进行分析,通过ANSYS APDL建模分析,采用单元直接耦合电热场,准确模拟了电缆的电热场分布,对工程实践有指导意义。

1序言

110k V 及其以上电压等级的电力电缆,作为电力系统中重要的输电设备,其安全运行对电力系统非常重要。一旦电力电缆发生故障,不仅会产生巨大的经济损失,同时还会产生大面积的停电,造成严重社会影响。由于运行中的线路过负荷导致电缆过热受损,由于线路敷设环境造成电缆护层化学腐蚀和电解腐蚀,由于海缆铠装、护套材料造成的电磁场导致绝缘受损等。这些缺陷在电缆线路运行中逐渐发展,直接威胁电网供电的可靠性。如何提高海底电力电缆运行安全性,是保障电力系统可靠供电至关重要的一个环节。

2模型参数

为电缆的导体由多股导线绞合而成,所以导体表面不光滑会导致导体周围电场分布不均匀,所以实际上电缆导体外会存在半导体屏蔽层,作用是均衡导体表面的电场。同理,电缆三相也是绞合的,为了均衡其表面电场,在主绝缘外也会存在一层半导体屏蔽层。在这里,我们把模型理想化,导体仅由一根粗导线组成,因此表面是光滑的,同时电缆三相在一段距离里,近似没有换位,而是平行的。