典型敷设环境下超高压交流XLPE海底电缆载流量分析

作     者：张皓 李鹏飞 马国庆 段玉兵 郑跃胜 李忠磊 ZHANG Hao;LI Pengfei;MA Guoqing;DUAN Yubing;ZHENG Yuesheng;LI Zhonglei

作者机构：国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250001 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108 天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2022年第41卷第6期

页      面：154-162页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52077148) 国家电网有限公司总部科技项目(52060021006H) 

主　　题：超高压海底电缆 载流量 敷设环境 稳态热路模型 有限元计算 登陆段 

摘      要：超高压海底电缆线路跨度大,运行环境复杂多变,不同敷设环境下海底电缆的输送容量也不尽相同,有必要对典型敷设环境下超高压海缆输送载流量进行具体分析。文中基于IEC 60287建立考虑外界敷设环境影响下的500 kV交流交联聚乙烯(XLPE)超高压海底电缆稳态热路模型,分析不同敷设段、不同敷设方式、不同环境温度以及不同埋设深度对海缆载流量的影响规律进行分析,并建立超高压海底电缆磁-热-流多物理场耦合有限元仿真模型对稳态热路模型计算结果进行验证。结果表明:海缆登陆段为整条线路的载流量瓶颈段,当登陆段海缆采用管道敷设时,其载流量要比采用土壤直埋敷设时的载流量降低约150 A,海缆载流量随着外界温度的升高以及土壤埋设深度的增加而逐渐降低。有限元仿真结果验证了文中所建立的热路模型计算结果的准确性。