高压光电复合电缆载流量分析与工程应用研究.pdfVIP

第29卷第18期电子设计工程2021年9月

Vol.29No.18ElectronicDesignEngineeringSep.2021

高压光电复合电缆载流量分析与工程应用研究

吕鹏远

（中国三峡新新能源（集团）股份有限公司，北京100053）

摘要：针对220kV高压光电复合电缆的有限元载流量分析模型，研究了两方面内容：各类型损耗对

温度场建模精度的影响分析及有限元建模的工程在线计算方法。文中根据模型所施加损耗的不

同分别进行了3种类型的建模来求解载流量，以电缆厂家给出的额定载流量和布里渊光时域分析

仪（BOTDA）采集的光纤温度作为参照标准进行误差分析，得出在高压电缆载流量计算的有限元模

型中，金属套和铠装层损耗不可忽略的结论。进一步针对有限元建模实时在线计算的工程需求，

采用基于最小二乘法的曲面拟合方法处理大量的实验样本数据，拟合得到载流量与关键影响因素

的数学模型，并对拟合结果的相对误差进行分析，结果表明，拟合函数计算的载流量误差在1%以

内，符合工程应用的精度要求，可作为在线工程结果修正的理论依据。

关键词：光电复合电缆；载流量；有限元；损耗；在线工程；最小二乘法

中图分类号：TN209文献标识码：A文章编号：1674-6236（2021）18-0135-05

DOI：10.14022/j.issn1674-6236.2021.18.029

Currentcarryingcapacityanalysisandengineeringapplicationofhighvoltage

photoelectriccompositecable

LVPengyuan

（ChinaThreeGorgesRenewables(Group)Co.，Ltd.，Beijing100053，China）

Abstract:Thecurrentcarryingcapacityanalysisof220kVhighvoltagephotoelectriccompositecable

basedonfiniteelementmodelisstudied.Theresearchcontentincludestwoaspects:theanalysisofthe

influenceofvarioustypesoflossontheprecisionoftemperaturefieldmodeling，andthemethodofon⁃

linecalculationoffiniteelementmodel.Accordingtothedifferenceoflossapplyingtothemodel，the

articlecarriesonthreekindsofmodelsseparatelytosolvethecurrentcarryingcapacityofcable.Error

analysisisperformedbyusingtheratedcurrentcarryingcapacitygivenbythecablemanufacturerand

thefibertemperaturemeasuredbytheBrillouinOpticalTimeDomainAnalyzer(BOTDA)asreference

standards.Itisconcludedthatthelossofsheathandarmorcannotbeneglectedinthefiniteelement

modelofhighvoltagecablecurrentcarryingcapacitycalculation.Thefurtheranalysisfocusesonthereal⁃

timeon⁃lineeng