电缆负荷载流量的测量方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种电缆负荷载流量的测量方法和系统，其方法包括步骤：测量电缆管道内的空气温度、电缆导体温度，得到空气温度测量值、电缆导体温度值；获取电缆的相关参数；根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及电缆的相关参数确定电缆负荷载流量；根据所述电缆负荷载流量以及电缆的相关参数确定电缆管道内的空气平均温度验证值；将所述空气温度测量值与空气平均温度验证值的差的绝对值与预设控制误差值进行比较，若小于所述预设控制误差值，将所述电缆载流量作为最终电缆负荷载流量；否则，将所述空气平均温度验证值作为新的空气温度测量值，返回确定电缆负荷载流量的步骤。根据本发明方案，能够准确对电缆负荷载流量进行测量，而且过程简单方便。
【专利说明】电缆负荷载流量的测量方法和系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电缆运行数据测量【技术领域】，特别是涉及一种电缆负荷载流量的测量 方法和系统。
【背景技术】
[0002] 目前，电缆因其排管敷设投资省、占地小、容量大等特点，被广泛应用到城市电网 中。其中，电缆的负荷载流量的精确计算无论是对电力电缆的设计还是对电力系统的运行 都有着重要的意义，这通常体现在：电力设计部门根据电缆载流量对电缆进行选型和电缆 的线路设计，而电力运行部门则根据电缆载流量对电缆线路的负荷进行控制，因此，对电缆 载流量的运算确定方式对整个电力系统的运行起着重要的作用。
[0003] 然而，现有的电缆负荷载流量测量方法，主要是通过IEC(International Electro technical Commission，国际电工委员会）标准计算而得到，由于在测量电缆管道内空气温 度时存在误差，进而通过IEC标准计算而得到的电缆负荷载流量误差会比较大，测量数据 并不准确。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要针对【背景技术】中现有的电缆负荷载流量测量方法得到的负荷载流 量数据误差大的问题，提供一种电缆负荷载流量测量方法，能够准确对电缆负荷载流量进 行测量，而且过程简单方便。
[0005] 为达到上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
[0006] 一种电缆负荷载流量的测量方法，包括步骤：
[0007] 测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温度测量值以及电缆导 体温度值；
[0008] 获取电缆的相关参数，包括第一部分参数、第二部分参数、第三部分参数；所述第 一部分参数包括电缆绝缘层介质损耗、电缆外护套热阻、电缆周围煤质热阻、电缆单位长度 交流电阻、金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比率、金属铠装层与电缆导体总损耗的比率；所 述第二部分参数包括电缆内衬层热阻、电缆外护套热阻；所述第三部分参数包括电缆线芯 数、电缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻；
[0009] 根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分参数确 定电缆负荷载流量；
[0010] 根据所述电缆负荷载流量以及第一部分参数、第三部分参数确定电缆外皮温度值 以及电缆管道内壁层温度值，并根据所述电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度值确定 电缆管道内的空气平均温度验证值；
[0011] 将所述空气温度测量值与所述空气平均温度验证值的差的绝对值与预设控制误 差值进行比较，若所述绝对值小于所述预设控制误差值，将所述电缆载流量作为最终电缆 负荷载流量；否则，将所述空气平均温度验证值作为新的空气温度测量值，返回所述确定电 缆负荷载流量的步骤。
[0012] 根据上述的一种电缆负荷载流量的测量方法，本发明方案还提供一种电缆负荷载 流量的测量系统，包括测量单元、获取单元、电缆负荷载流量确定单元、空气平均温度验证 值确定单元、最终空气温度测量值确认单元；
[0013] 所述测量单元测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温度测量 值以及电缆导体温度值；
[0014] 所述获取单元获取电缆的相关参数，包括第一部分参数、第二部分参数、第三部分 参数；所述第一部分参数包括电缆绝缘层介质损耗、电缆外护套热阻、电缆周围煤质热阻、 电缆单位长度交流电阻、金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比率、金属铠装层与电缆导体总 损耗的比率；所述第二部分参数包括电缆内衬层热阻、电缆外护套热阻；所述第三部分参 数包括电缆线芯数、电缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻；
[0015] 所述电缆负荷载流量确定单元根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第 一部分参数、第二部分参数确定电缆负荷载流量；
[0016] 所述空气平均温度验证值确定单元根据所述电缆负荷载流量以及第一部分参数、 第三部分参数确定电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度值，并根据所述电缆外皮温度 值以及电缆管道内壁层温度值确定电缆管道内的空气平均温度验证值；
[0017] 所述最终空气温度测量值确定单元将所述空气温度测量值与所述空气平均温度 验证值的差的绝对值与预设控制误差值进行比较，在所述绝对值小于所述预设控制误差值 时，将所述电缆载流量作为最终电缆负荷载流量；否则，将所述空气平均温度验证值作为新 的空气温度测量值。
[0018] 根据上述方案，先是测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温 度测量值以及电缆导体温度值，并获取电缆的相关参数，进而利用上述数据确定电缆负荷 载流量；接着通过得到的电缆负荷载流量确定电缆管道内的空气平均温度验证值；预设控 制误差值，若所述空气温度测量值与所述空气平均温度验证值的差的绝对值小于所述预设 控制误差值，将所述电缆载流量作为最终电缆负荷载流量；否则，将所述空气平均温度验证 值作为新的空气温度测量值，返回所述确定电缆负荷载流量的步骤。通过不断对电缆载流 量进行修正，从而得到一个在误差范围内的最终电缆负荷载流量，且测量过程简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明电缆负荷载流量的测量方法第一实施例流程图；
[0020] 图2为本发明电缆负荷载流量的测量方法第二实施例流程图；
[0021] 图3为本发明电缆负荷载流量的测量系统实施例结构图。
【具体实施方式】
[0022] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本 发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明的保护范围。
[0023] 请参阅图1，为本发明电缆负荷载流量的测量方法第一实施例流程图；
[0024] 步骤SlOl :测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温度测量值 以及电缆导体温度值；
[0025] 具体地，可以利用自动测温仪测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，从 而得到空气温度测量值以及电缆导体温度值。
[0026] 步骤S102 :获取电缆的相关参数，包括第一部分参数、第二部分参数、第三部分参 数；所述第一部分参数包括电缆绝缘层介质损耗、电缆外护套热阻、电缆周围煤质热阻、电 缆单位长度交流电阻、金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比率、金属铠装层与电缆导体总损 耗的比率；所述第二部分参数包括电缆内衬层热阻、电缆外护套热阻；所述第三部分参数 包括电缆线芯数、电缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻；
[0027] 具体地，所述相关参数中的电缆绝缘层介质损耗、电缆绝缘层热阻、电缆内衬层热 阻、电缆外护套热阻、电缆单位长度交流电阻、电缆线芯数可以通过电缆产品说明中获取； 所述电缆周围煤质热阻包括电缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻，可以通 过现有的测试热阻方式对电缆进行测试而获取得到。
[0028] 步骤S103 :根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二 部分参数确定电缆负荷载流量；
[0029] 在一个实施例中，所述根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分 参数、第二部分参数确定电缆负荷载流量可以通过下述方程式计算得到：
【权利要求】
1. 一种电缆负荷载流量的测量方法，其特征在于，包括步骤： 测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温度测量值以及电缆导体温 度值； 获取电缆的相关参数，包括第一部分参数、第二部分参数、第三部分参数；所述第一部 分参数包括电缆绝缘层介质损耗、电缆外护套热阻、电缆周围煤质热阻、电缆单位长度交流 电阻、金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比率、金属铠装层与电缆导体总损耗的比率；所述第 二部分参数包括电缆内衬层热阻、电缆外护套热阻；所述第三部分参数包括电缆线芯数、电 缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻； 根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分参数确定电 缆负荷载流量； 根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分参数确定电 缆负荷载流量根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分参 数确定电缆负荷载流量根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第 二部分参数确定电缆负荷载流量； 将所述空气温度测量值与所述空气平均温度验证值的差的绝对值与预设控制误差值 进行比较，若所述绝对值小于所述预设控制误差值，将所述电缆载流量作为最终电缆负荷 载流量；否则，将所述空气平均温度验证值作为新的空气温度测量值，返回所述确定电缆负 荷载流量的步骤。
2. 根据权利要求1所述的电缆负荷载流量的测量方法，其特征在于，所述根据所述空 气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分参数确定电缆负荷载流量通 过下述方程式计算得到：
其中，I为电缆负荷载流量，Stj为空气温度测量值，Θ。为电缆导体温度值，Wd为电缆 绝缘层介质损耗，T1为电缆绝缘层热阻，T2为电缆内衬层热阻，T3为电缆外护套热阻，T4为 电缆周围煤质热阻，R为电缆单位长度交流电阻，A1S金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比 率，λ2为金属铠装层与电缆导体总损耗的比率。
3.根据权利要求2所述的电缆负荷载流量的测量方法，其特征在于，所述根据电缆负 荷载流量以及第一部分参数、第三部分参数确定电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度 值通过下述方程式计算得到：
其中，T4=Iw4+Τ" 4+Τ" ' 4，η为电缆线芯数，T' 4为电缆管道内空气热阻，Τ" 4为 电缆管道热阻，Τ" ' 4为电缆管道外热阻；Θi为电缆外皮温度值，Θ2为电缆管道内壁层温 度值。
4.根据权利要求3所述的电缆负荷载流量的测量方法，其特征在于，根据所述电缆外 皮温度值以及电缆管道内壁层温度值确定电缆管道内的空气平均温度验证值包括步骤： 将所述电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度值相加后平均得到电缆管道内的空 气平均温度验证值。
5.-种电缆负荷载流量的测量系统，其特征在于，包括测量单元、获取单元、电缆负荷 载流量确定单元、空气平均温度验证值确定单元、最终空气温度测量值确认单元； 所述测量单元测量电缆管道内的空气温度以及电缆导体温度，得到空气温度测量值以 及电缆导体温度值； 所述获取单元获取电缆的相关参数，包括第一部分参数、第二部分参数、第三部分参 数；所述第一部分参数包括电缆绝缘层介质损耗、电缆外护套热阻、电缆周围煤质热阻、电 缆单位长度交流电阻、金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比率、金属铠装层与电缆导体总损 耗的比率；所述第二部分参数包括电缆内衬层热阻、电缆外护套热阻；所述第三部分参数 包括电缆线芯数、电缆管道内空气热阻、电缆管道热阻、电缆管道外热阻； 所述电缆负荷载流量确定单元根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部 分参数、第二部分参数确定电缆负荷载流量； 所述空气平均温度验证值确定单元根据所述电缆负荷载流量以及第一部分参数、第三 部分参数确定电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度值，并根据所述电缆外皮温度值以 及电缆管道内壁层温度值确定电缆管道内的空气平均温度验证值； 所述最终空气温度测量值确定单元将所述空气温度测量值与所述空气平均温度验证 值的差的绝对值与预设控制误差值进行比较，在所述绝对值小于所述预设控制误差值时， 将所述电缆载流量作为最终电缆负荷载流量；否则，将所述空气平均温度验证值作为新的 空气温度测量值。
6. 根据权利要求书5所述的电缆负荷载流量的测量系统，其特征在于，所述电缆负荷 载流量确定单元根据所述空气温度测量值、电缆导体温度值以及第一部分参数、第二部分 参数确定电缆负荷载流量通过下述方程式计算得到：
其中，I为电缆负荷载流量，Stj为空气温度测量值，Θ。为电缆导体温度值，Wd为电缆 绝缘层介质损耗，T1为电缆绝缘层热阻，T2为电缆内衬层热阻，T3为电缆外护套热阻，T4为 电缆周围煤质热阻，R为电缆单位长度交流电阻，A1S金属屏蔽层与电缆导体总损耗的比 率，λ2为金属铠装层与电缆导体总损耗的比率。
7.根据权利要求书6所述的电缆负荷载流量的测量系统，其特征在于，所述空气平均 温度验证值确定单元根据电缆负荷载流量以及第一部分参数、第三部分参数确定电缆外皮 温度值以及电缆管道内壁层温度值通过下述方程式计算得到： θ1= ((1+λ θ2=((1+λ 4+T"，4)+θ。 其中，T4=Iw4+Τ" 4+Τ" ' 4，η为电缆线芯数，Τ' 4为电缆管道内空气热阻，Τ" 4为 电缆管道热阻，Τ" ' 4为电缆管道外热阻；Θi为电缆外皮温度值，Θ2为电缆管道内壁层温 度值。
8. 根据权利要求书7所述的电缆负荷载流量的测量系统，其特征在于，所述空气平均 温度验证值确定单元将所述电缆外皮温度值以及电缆管道内壁层温度值相加后平均得到 电缆管道内的空气平均温度验证值。
【文档编号】G01R31/00GK104459380SQ201410667826
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】倪建明, 王鹏, 吕梦璇, 高培, 刘刚 申请人:广州供电局有限公司, 华南理工大学