三芯铠装电力电缆的简化三维有限元仿真研究
系统与控制
2024-01-24 v1 系统与控制
摘要
本文分析了利用有限元方法对三芯铠装电缆进行三维电磁仿真的不同方式。我们开发了长达36米的完整周期模型，以评估仅仿真电缆一小部分（如文献中常用方法）时的精度，并研究了为达到与完整周期模型相同精度所需的合适长度和边界条件。为此，我们分析了五种中压和高压铠装电缆，获得了在更短时间内以更少计算负担获得精确结果所需仿真的最小电缆长度。基于此，我们提出了一种新方法，该方法兼具短几何结构的优势和周期边界条件的适用性。我们将该方法的精度与145 kV和245 kV电缆的实验测量结果及IEC标准进行了比较。结果表明，仿真与测量之间具有非常好的一致性（误差低于4%），计算时间减少了约90%。这种新方法为电缆设计以及开发改进IEC标准的新解析表达式提供了一种更有效的工具，可节省时间和计算资源。
引用
@article{arxiv.2401.12943,
title = {On Simplified 3D Finite Element Simulations of Three-core Armored Power Cables},
author = {Juan Carlos del-Pino-López and Marius Hatlo and Pedro Cruz-Romero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.12943},
year = {2024}
}