简洁的矩阵符号是一种强有力的工具,它在多导体分析中得到了自然的应用。实际上,Kron的《Tensor Analysis》[24]一书早已对矩阵应用于电力系统进行过重点论述。
理论上已经证明,可以选择简化的Carson-Clem公式、完全的Carson公式或者Wedepohl公式来计算电缆的电气参数,三者在工频下都能给出同样的结果,因此可以根据实际情况选择合适的工具。
上述方法的准确性已通过将多导体算法与EMTP的电缆参数程序作系统的比较而得到了验证。另外,还通过有限元方法进行了验证。
多导体矩阵分析展示出了很多优势。能够了解的沿电缆线路的电气量与基本单元的长度相一致,即可以得到基本单元两端的所有电气量,从而可以确定包括大地在内的系统中所有导体的行为特性。它构成了一个确切的参考系,可用于对简化方法的结果作比较。
这种多导体分析方法的其他直接应用包括:
1)考虑了相导体和外管的气体绝缘管线。
2)由架空线和地下电缆级联构成的混合线路,架空线可以包含1根或2根地线,地下电缆可以是单回路也可以是双回路等。
3)安装在隧道中的电缆,其中将隧道的加强用钢筋可以看作是分布式接地体,或者其他的接地导体[25]。(https://www.daowen.com)
多导体分析方法可以做到:
1)对于任何回路数的地下电缆以及任何互连结构(交叉互连,单点互连,紧固互联),都可以精确检测电流在相导体和护套中的重新分配特性。
2)可以精确知道电缆线路中任何元件的稳态电气特性,例如交叉互连箱。
3)可以考虑可能的三相换位方式。
4)对于隧道安装,可以包括隧道中的金属网络。
5)可以研究次暂态短路特性及任何电缆段上的电压,从而可以得到接触电压。
6)可以精确分析沿电缆线路的功率损耗特性,从而在合适的热学模型下分析沿电缆线路的温度分布和载流容量。
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