Details

Данная работа посвящена анализу теплового режима кабельной линии и разработке модели, позволяющей превентивно рассчитать допустимую нагрузку и время работы кабельной линии под этой нагрузкой. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Построение конечно-элементной модели кабельной линии для получения температурных графиков и графиков нагрузки по току без учёта коэффициента перегрузки. 2. Получение температурных графиков и графиков нагрузки по току с учётом коэффициента перегрузки. 3. Моделирование перегрузки кабельной линии Анализ проводился на основе кабельной линии 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. В ходе анализа были получены данные по токовой и температурной нагрузке кабельной линии, пиковый коэффициент перегрузки составил 9 – 11, в зависимости от времени года и характеристик грунта, а подаваемый нагрузочный ток 356,4 – 4473, при наибольшем коэффициенте максимальное время работы составило 0,87 – 1,3 часа. На основе этих данных были составлены графики зависимостей времени нагрузки от коэффициента перегрузки. Данные были получены путём создания модели и расчёта параметров в программе COMSOL Multiphysics, Mathcad и Excel. Применение полученных зависимостей понадобится для оценки времени работы кабельной линии при заданной токовой нагрузке, без разрушения изоляционного слоя кабелей, а также при аварийном режиме.

This work is devoted to the analysis of the thermal regime of the cable line and the development of a model that allows you to preemptively calculate the permissible load and the operating time of the cable line under this load. The tasks that were solved in the course of the study: 1. Construction of a finite element model of the cable line to obtain temperature and current load graphs without taking into account the overload factor. 2. Obtaining temperature and current load graphs taking into account the overload factor. 3. Simulation of cable line overload. The analysis was carried out on the basis of a 10 kV cable line with cross-linked polyethylene insulation. During the analysis, data were obtained on the current and temperature load of the cable line, the peak overload coefficient was 9-11, depending on the time of year and soil characteristics, and the applied load current was 356.4 – 4473, with the highest coefficient, the maximum operating time was 0.87 – 1.3 hours.  Based on these data, graphs of the dependence of the load time on the overload coefficient were compiled. The data was obtained by creating a model and calculating parameters in COMSOL Multiphysics, Mathcad and Excel. The use of the obtained dependencies will be needed to assess the operating time of the cable line at a given current load, without destroying the insulating layer of the cables, as well as in emergency mode.