[发明专利]超导电缆电磁兼容性评价方法

说明书

超导电缆电磁兼容性评价方法，包括：根据超导电缆本体的单相结构尺寸、接头的单相超导带材绕制，建立超导电缆本体和接头的电磁场仿真模型；在正常工作和单相接地短路下，计算超导电缆本体及接头的电磁场仿真值；考虑三相电流的不平衡性，分别计算平衡部分电流和不平衡部分电流的磁通密度，以获得超导电缆不同运行工况下的电磁场理论值；以输变电设施电磁环境控制限值为依据，利超导电缆不同运行工况下的电磁场理论值，对超导电缆输电线路途径上敏感点的电磁兼容性进行评价。本发明仿真获得不同复杂环境下超导电缆周围电磁场的分布数据，作为超导电缆电磁兼容性的评价依据。

技术领域

本发明涉及超导电缆电磁兼容性技术领域，更具体地，涉及超导电缆电磁兼容性评价方法。

背景技术

高温超导电缆系统由电缆本体、电缆附件、制冷系统、检测保护系统四个主要部分组成。高温超导电缆一般用液氮(77K，即-196℃)作为冷却介质和绝缘介质。电缆绝缘结构是高温超导(HTS)电缆不可或缺的组成部分，为超导电缆的安全运行提供必要的保障，聚丙烯层压纸(polypropylene laminated paper，PPLP)兼具良好的浸渍性及较高的电气强度，是一种优异的低温绝缘材料。

超导电缆的电磁兼容性是环境评价的重要项目之一，对超导电缆电磁兼容性评价方法，只有充分掌握三相冷绝缘高温超导电缆的工频磁场强度的分布规律，以及不同复杂环境下超导电缆周围电磁场的分布情况，才能判断超导电缆输电线路途径是否满足公众曝露限值要求。

现有技术中，鉴于超导电缆的建设和投运现状的限制，对于超导电缆周围的电磁场的仿真计算、实际测量等技术的研发上均处于起步状态，与超导电缆复杂运行环境相关联的电磁场数据相对较少，因此，如何准确的对超导电缆的电磁场进行仿真计算，并有效结合不同运行工况和运行环境下的实际测量数据，以获取能够评价超导电缆电磁兼容性的电磁场数据，是超导电缆电磁兼容技术的研究重点。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种超导电缆电磁兼容性评价方法。

本发明采用如下的技术方案。

超导电缆电磁兼容性评价方法包括：

步骤1，根据超导电缆本体的单相结构尺寸参数，建立三相超导电缆本体的电磁场仿真模型；

步骤2，在正常工作工况和单相接地短路工况下，利用三相超导电缆本体的电磁场仿真模型仿真计算超导电缆本体的电磁场仿真值；

步骤3，根据超导电缆接头的单相超导带材绕制参数，建立三相超导电缆接头的电磁场仿真模型；

步骤4，在正常工作工况和单相接地短路工况下，利用三相超导电缆接头的电磁场仿真模型仿真计算超导电缆接头的电磁场仿真值；

步骤5，考虑三相电流的不平衡性，利用超导电缆本体的电磁场仿真值及超导电缆接头的电磁场仿真值，分别计算平衡部分电流的磁通密度和不平衡部分电流的磁通密度；

步骤6，利用平衡部分电流的磁通密度和不平衡部分电流的磁通密度，获得超导电缆在不同运行工况下的电磁场理论值；

步骤7，以输变电设施电磁环境控制限值为依据，利用超导电缆在不同运行工况下的电磁场理论值，对超导电缆输电线路途径上敏感点的电磁兼容性进行评价。

优选地，步骤1中，超导电缆的单相结构尺寸参数包括：衬芯外径、超导带层数及外径、PPLP绝缘层厚度及外径、超导屏蔽层层数及外径、铜带外径；

基于超导电缆的柱形轴对称结构特性，三相超导电缆的电磁场仿真模型是二维仿真模型。

优选地，步骤2包括：

步骤2.1，设置超导电缆的三相电流参数；