本文關(guān)鍵詞：電纜電氣參數(shù)不同計(jì)算方法及其比較，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

高電壓技術(shù)第３９卷第３期２０１３年３月３１日

ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖ０１．３９，Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ３１，２０１３

６８９

電纜電氣參數(shù)不同計(jì)算方法及其比較

徐

政，錢

潔

（浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，杭州３１００２７）

摘要：為了能夠準(zhǔn)確、方便地計(jì)算出電力電纜的電氣參數(shù)，包括電纜的電阻矩陣、電感矩陣、電容矩陣、電導(dǎo)矩陣以及序阻抗等，分別采用Ｃａｒｓｏｎ—Ｃｌｅｍ公式、《電力系統(tǒng)建模及故障分析》中的方法以及Ｍａｔｌａｂ中ｐｏｗｅｒ—ｃａ—ｂｌｅｐａｒａｍ功能所用的方法進(jìn)行比較，研究它們針對(duì)不同結(jié)構(gòu)和不同排列方式的電纜的計(jì)算原理．并給出正序模型和零序模型中相關(guān)參數(shù)的計(jì)算方法，再以不同結(jié)構(gòu)的電纜為算例驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。比較結(jié)果顯示，《電力系統(tǒng)建模及故障分析》中的方法在計(jì)算線芯和護(hù)套間電容時(shí)存在缺陷；ｐｏｗｅｒ—ｃａｂｌｅｐａｒａｍ功能所用的方法計(jì)算導(dǎo)體自身電阻時(shí)所用的是直流電阻，未考慮集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，且只可用于計(jì)算相互等間距的電纜，對(duì)于非等間距排列電纜和

帶鎧裝電纜不適用。結(jié)果說明Ｃａｒｓｏｎ—Ｃｌｅｍ公式在準(zhǔn)確性和通用性方面是最優(yōu)的，采用此方法可以為電纜的后續(xù)

研究提供準(zhǔn)確、可靠的電纜參數(shù)。

關(guān)鍵詞：電力電纜；電氣參數(shù)；電阻矩陣；電感矩陣；電容矩陣；序阻抗

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３—６５２０．２０１３．０３．０２７

文章編號(hào)：１００３—６５２０（２０１３）０３—０６８９—０９

ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣａｌｃｕｌａｔｉｎｇ

ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＰｏｗｅｒＣａｂｌｅｓ

ＸＵＺｈｅｎｇ，ＱＩＡＮＪｉｅ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ

ｃａｌｃｕｌａｔｅ

ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

ｏｆ

ｐｏｗｅｒ

ｃａｂｌｅｓａｃｃｕｒａｔｅｌｙ

ａｎｄ

ｅａｓｉｌｙ，，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ

ｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ

ｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ，ｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ。ａｎｄｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｉｍｐｅｄａｎｃｅ－ｗｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓ，ｎａｍｅｌｙ，Ｃａｒｓｏｎ—Ｃｌｅｍｆｏｒｍｕｌａ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｎ”ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＦａｕｌｔＡｎａｌｙｓｉｓ”，ａｎｄ

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ａ

ｔｈｅ‘ｐｏｗｅｒ—ｃａｂｌｅｐａｒａｍ’ｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎ

Ｍａｔｌａｂ．Ｆｏｃｕｓｓｉｎｇ

ｏｎ

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ｓｅｑｕｅｎｃｅ

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ａｓ

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ｃａｂｌｅ，ａｎｄｔｈａｔｔｈｅ‘ｐｏｗｅｒ—ｃａｂｌｅｐａｒａｍ’ｆｕｎｃｔｉｏｎ

ＤＣｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｉｇｎｏｒｉｎｇｔｈｅｓｋｉｎｅｆｆｅｃｔａｎｄｐｒｏｘｉｍｉｔｙｅｆｆｅｃｔ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ‘ｐｏｗｅｒｉｎｖａｌｉｄｗｈｅｎｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｃｏｎｃｌｕｄｅｄ

ｔｈａｔ

ｔＯ

ｃａｂｌｅｐａｒａｍ’ｆｕｎｃｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｉｓｇｅｎｅｒａｌｉｔｙ

ｔｏ

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ａｄｖａｎｔａｇｅｓ

ｉｎａｃｃｕｒａｃｙ

ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｃａｂｌｅｓ，ａｎｄｉｔ

ｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌｉａｂｌｅｄａｔａｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｉｎｇｃａｂｌｅ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ

ｃａｂｌｅ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ；ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ；ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｍａｔｒｉｘ；ｓｅｑｕｅｎｃｅ

ｉｍｐｅｄａｎｃｅ

０

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和新能源政策的推進(jìn)，沿海島

切也不實(shí)用［１。６］。本文基于基本的物理定律，研究不

同方法計(jì)算電力電纜電氣參數(shù)的原理和依據(jù)，計(jì)算常見結(jié)構(gòu)電力電纜在不同間距、不同頻率下的電氣

參數(shù)，比較計(jì)算結(jié)果，分析產(chǎn)生差異的原因，得到準(zhǔn)

嶼的供電問題，海島與大陸之間的聯(lián)網(wǎng)問題，以及海島與海島之間的聯(lián)網(wǎng)問題，都需要采用海底電力電纜來解決；同時(shí)，由于具有供電可靠性高、減少線路走廊用地面積等優(yōu)勢(shì)，城市地下電纜也越來越得到重視。任何電氣系統(tǒng)的特性分析，離不開電氣參數(shù)的計(jì)算。以往，電纜參數(shù)通常通過查手冊(cè)得到，不確

基金資助項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（８６３計(jì)劃）

（２０１２ＡＡ０５１７０４）。

確、完善的電纜參數(shù)計(jì)算公式。計(jì)算的電力電纜基

本參數(shù)包括全相模型中的單位長(zhǎng)度電阻矩陣、電感矩陣、電容矩陣，正序模型中單位長(zhǎng)度電阻、電感、電容，以及零序模型中的單位長(zhǎng)度電阻、電感、電容。

１

電纜線路參數(shù)計(jì)算

１－１電纜線路串聯(lián)阻抗

圖１表示了一根帶有鎧裝層電纜的截面圖，由內(nèi)而外分別是導(dǎo)體、內(nèi)絕緣層、金屬護(hù)套、外絕緣層、

ＰｒｏｊｅｃｔｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＨｉｇｈ—ｔｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（８６３Ｐｒｏｇｒａｍ）（２０１２ＡＡ０５１７０４）．

萬方數(shù)據(jù)

  本文關(guān)鍵詞：電纜電氣參數(shù)不同計(jì)算方法及其比較，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。