电力谐波引发电缆燃烧机理研究-控制理论与控制工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 中图分类号：TM247.1 密 级： 公开 UDC： 621.3 单位代码：10460 电力谐波引发电缆燃烧机理研究 Research on cable burning mechanism caused by power harmonics 申请人姓名 张营辉 申请学位 工学硕士 学科专业 控制理论与控制工程 研究方向 工业过程控制 导 师 艾永乐 职 称 教授 提交日期 2012.6 答辩日期 2012.6 河南理工大学 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何 其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发 和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的 规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩 印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在 解密后适用本授权 。 学位论文作者签名 ： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 致 谢 在百年学府所特有的浓厚学术氛围中，我终于完成了硕士研究生阶段的学业， 并按时完成我的硕士论文。在此，我对那些曾经或正在帮助我、支持我的老师、 家人、同学和朋友表示衷心的感谢! 首先我最衷心地感谢我的导师艾永乐教授。艾老师博大的胸怀、严谨的治学 态度、活跃的学术思想、丰富的实践经验及对知识不倦的追求精神不仅让我在学 业上跃上了一个新的台阶，更加让我懂得了人生的许多道理，将让我受益终生。 本论文的产出过程自始至终都得到了艾老师的悉心指导，从论文的选题到科研课 题的确定，从论文的整理到详细审稿、最后定稿无不倾注了艾老师的辛勤汗水。 感谢我的家人对我学习的理解和支持，以及生活上无微不至的关怀! 感谢同门师兄弟和同窗好友在学习及生活上给予的热心帮助和鼓励，他们勤 奋好学和乐于助人的精神值得我学习，为我树立了榜样，时刻激励着我不断奋斗! 感谢河南理工这一培养人才的沃土，赋予我知识，赐给我荣誉，铸造我人格，指 引我道路。深深感谢电气学院的各位恩师的教诲和关心! 还要感谢所有关心我、帮助我、支持我，但这里还没有提及的人们，谢谢你 们!所有这些都将会使我在今后的人生道路上更加信心百倍的挑战自我、挑战人 生、追求卓越、创造辉煌! 摘 要 随着电力电缆的普及应用，电缆故障所引发的火灾事故逐渐引起人们的关注。 电力谐波作为电网环境污染的危害之一，成为国内外学者研究电缆故障的焦点。 本文以电缆为研究对象，具体研究了电力谐波引发电缆热击穿的发生机理过程。 首先，研究分析了在电力网络中谐波对电缆线路的危害，建立了电缆谐波阻抗模 型，深入研究了电缆线路谐波放大的机理，应用实例分析了矿用 XLPE 电缆 6kV 等级的最大载流量。其次，利用 Matlab 仿真了谐波电流在电缆线路中的放大，谐 波放大不但会增加线路阻抗致使电能损耗增加，同时也会导致电缆线路负荷电流 增大。为研究谐波电流造成的线路损耗所导致的电缆温升问题，本文采用有限元 分析的方法，利用 AutoCAD、MagNet 与 ThermNet 建立了有限元分析电缆模型， 并仿真了电缆线路中存在谐波电流下的温度变化情况。仿真结果表明，谐波含量 的增加将会导致线路温升，且谐波频率越高温升越大。从谐波含量来看，同频率 谐波含量的增加会导致电缆线路绝缘层内温度上升；从频率大小来看，不同频率 下的谐波，会随谐波频率的增加，电缆内温度将会增大。 关键词：电缆故障；谐波危害；热老化击穿；有限元分析 I II Abstract With the popularization and application of power cables, people are gradually showing solicitude for fire accidents caused by the cable fault. Harmonics has been focused by domestic and foreign scholars because it has been become major hazards of power environmental pollution. Power