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申请/专利权人：南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司

摘要：本发明涉及电力设备建模技术领域，公开了一种套管卷制管与穿缆空气间层的等效建模方法及系统，本方法通过对套管进行几何建模，并通过计算空气段层在多种热量传递方式下的热阻确定空气段层的等效热导率，设置温度场的边界条件，构建套管温度分布模型，从而确定套管的温度分布，考虑了空气段层对套管内部的实际热量传递造成的影响，使建立好的等效模型能够提高温升计算效率及计算精度，有利于设备安全运行。

主权项：1.一种套管卷制管与穿缆空气间层的等效建模方法，其特征在于，包括以下步骤：对套管进行几何建模，得到套管几何模型，所述套管几何模型由内至外依次包含有穿缆层和卷制管层，所述穿缆层和所述卷制管层之间设有间隙层，所述间隙层填充有空气段层；基于所述套管几何模型，通过计算所述空气段层在多种热量传递方式下的热阻确定所述空气段层的等效热导率；所述热量传递方式包括热传导、热辐射和热对流；所述基于所述套管几何模型，通过计算所述空气段层在多种热量传递方式下的热阻确定所述空气段层的等效热导率的步骤，具体包括：根据所述套管的几何结构和空气的实际热导率确定所述空气段层在热传导方式下的热阻，所述空气段层在热传导方式下的热阻为： ；式中，表示空气段层在热传导方式下的热阻，表示空气段层的长度，表示空气的实际热导率，表示穿缆层的外半径，表示卷制管层的内半径；根据所述穿缆层和所述卷制管层的温度、辐射率和面积确定所述空气段层在热辐射方式下的热阻，所述空气段层在热辐射方式下的热阻为： ；式中，表示空气段层在热辐射方式下的热阻，表示穿缆层与卷制管层的温差，表示穿缆层相对于卷制管层的辐射净能量系数，表示系统辐射率，表示穿缆层与空气段层之间的接触表面积，表示斯蒂芬-波尔兹曼常数，表示穿缆层的热力学温度，表示卷制管层的热力学温度；根据所述套管的几何结构和对流贡献的导热系数确定所述空气段层在热对流方式下的热阻，所述空气段层在热对流方式下的热阻为： ；式中，表示空气段层在热对流方式下的热阻，表示对流贡献的导热系数；根据所述空气段层在热传导方式下的热阻、所述空气段层在热辐射方式下的热阻和所述空气段层在热对流方式下的热阻确定所述空气段层的综合等效热阻Req，所述空气段层的综合等效热阻Req为： ；式中，为并联符号；根据所述空气段层的综合等效热阻和所述套管的几何结构确定所述空气段层的等效热导率，所述空气段层的等效热导率为： ；式中，表示空气段层的等效热导率；基于所述套管几何模型，根据所述空气段层的等效热导率，设置温度场的边界条件，构建套管温度分布模型；根据所述套管温度分布模型确定所述套管的温度分布。

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