Page 19 - 电力与能源2022年第四期

第 43 卷第 4 期 电力与能源
2022 年 8 月 2 9
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DOI : 10.11973 / dl y n y 202204003

电力电缆载流量计算方法综述

赵莹莹 , 纪 航 , 王逊峰 , 沈东明 , 关 宏 , 朱 峰 , 顾丽鸿 3
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( 1. 华东电力试验研究院有限公司, 上海 200437 ; 2. 国网上海市电力公司, 上海 200125 ;
3. 国家电网有限公司华东分部, 上海 200120 )
摘 要: 载流量是电力电缆运行的重要指标, 其计算模型的准确性对电缆精益化管理和电网安全稳定运行具
有重要意义。基于电缆额定载流量的定义, 分析了国内外电力电缆载流量计算相关标准, 针对载流量计算模
型, 重点分析了基于热路模型的解析方法和基于有限元模型的数值计算方法的优缺点, 结合电网数字化转型
发展, 对电缆载流量计算进行了总结和展望。
关键词: 电力电缆; 载流量; 热路模型; 有限元模型
作者简介: 赵莹莹( 1991 —), 女, 硕士, 工程师, 主要从事电力电缆相关研究工作。
中图分类号: TM75 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2022 ) 04-0299-05
ReviewofCalculationMethodsforPowerCableCurrentCarr y in gCa p acit y

1 2 2 2
,
,
ZHAO Yin gy in g JIHan g , WANGXunfen g SHENDon g min g ,
2 , 3 3
GUAN Hon g ZHUFen g , GULihon g
( 1.EastChinaElectricPowerTest& ResearchInstituteCo. , Ltd. , Shan g hai200437 , China ;
2.StateGridShan g haiMunici p alElectricPowerCom p an y , Shan g hai200125 , China ;
3.EastChinaBranch , StateGridCor p orationofChina , Shan g hai200120 , China )
Abstract : Currentcarr y in g ca p acit y isanim p ortantindexof p owercableo p eration.Theaccurac y ofitscalcula-
tionmodelisof g reatsi g nificancetoleanmana g ementofp owercableandsafeandstableo p erationofp ower
g rid.Basedonthedefinitonofratedcablecurrentca p acit y , thisp a p eranal y zesthep owercableloadflowcal-
culationstandardsathomeandabroad , withthefocusontheadvanta g esanddisadvanta g esoftheanal y tical
methodbasedonthermalcircuitmodelandthenumericalmethodbasedonfiniteelementmodel.Combined
withp ower g riddevelo p mentdi g italtransformation , thecableloadflowcalculationaresummarizedandp ros-
p ected.
Ke ywords : p owercable , currentca p acit y , thermalcircuitmodel , finiteelementmodel

随着城市建设及电力系统的发展, 电力电缆 地下电 力 电 缆 敷 设 环 境 复 杂, 越 来 越 趋 向
已逐步取代架空线路成为大城市中电能传输的核 于密集布 置, 如 何 准 确 确 定 电 力 电 缆 的 实 际 载
流量, 在确保电力电缆安全性的前提下, 提高电
心电力设备之一。以上海市为例, 截至 2021 年 6
月上海市配电网电缆化率已达到 74% 。电缆载 力电缆的利用率一直是电力运维管理部门密切
流量的大小体现了其带负荷能力, 载流量过大将 关注的 问 题。电 缆 载 流 量 计 算, 即 是 在 给 定 导
导致电缆温度升高, 影响电缆绝缘老化的速度和 体温度下 求 解 允 许 运 行 的 负 载 电 流, 反 之 即 在
使用 寿 命。 据 相 关 研 究 显 示, 当 交 联 聚 乙 烯 给定电流 负 载 条 件 下 求 解 导 体 温 度, 确 保 电 缆

( XLPE ) 电力电缆的线芯温度超过允许值的 8% 在实际运行中的最高工作温度不超过绝缘材料
时, 其使用寿命降为原来的 50% ; 如果超过允许 的长期耐受温度上限。本文介绍电力电缆载流
值的 15% , 其使用寿命仅为原来的 1 / 4 。降低载 量的定义, 分 析 国 内 外 电 缆 载 流 量 和 温 升 的 相
流量运行, 则会造成电缆截面的浪费, 传输能力得 关标准现状, 总结载流量计 算的典型方法, 并结
不到有效的施展, 使得成本上升, 资源不能合理 合当前电 网 数 字 化 转 型 发 展 情 况, 对 电 力 电 缆

利用。 载流量计算进行展望。