CN110361415A - 一种散热指数测量及动态增容方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热指数测量及动态增容方法，散热指数通过一散热测试体进行测量，包括以下步骤：a、测量散热测试体的热容量C；b、将散热测试体加热到一定温度T，该温度T作为初始温度；c、测量一定时间内对应的变化温度值ΔT，以及对应的时间t，进行记录；d、根据散热测试体的热容量C计算散热测试体在所述温度差内放出的热量值Q，Q=C*(ΔT)；e、通过热量值Q计算与散热测试体表面积s及所需时间t的比值K，K=Q/（s*t），所述比值K为散热测试体单位面积单位时间所放出的热量称为散热指数。本发明通过测量出的散热指数用于线路导线的动态增容，其效果显著、稳定性高，且测量方便、实时性佳，实施难度较低。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种散热指数测量及动态增容方法。
背景技术
随着用电负荷的增长，部分电网重载线路已成为明显的输电瓶颈，通过动态增容来挖掘现有线路的输电潜力，对缓解城市供电压力有重要意义。
目前导线最大允许载流量普遍采用稳态计算的，不适合计算动态负荷。而且导线载流量是在设计阶段确定的，由于导线传热环境的复杂性和不确定性，设计人员通常作最不利散热假设，以得到一个足够安全的电流值。在导线寿命周期内调度部门都将使用该值。这就造成了导线载流量普遍存在取值过于保守、误差较大的问题，不能充分发挥导线的输电能力。
现有技术是通过测量环境温度、日照、风速、湿度等较多参数间接计算推测导线的实时动态载流量，涉及传感器多，存在测量及预测偏差较大的不足。也有部分技术是测量导线的温度，或测量导线的张力等参数来推测导线的动态增容能力，涉及在导线上安装传感器，现场安装实施难度较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测量方便、实时性好、效果显著、稳定性高、实施难度较低的散热指数测量及动态增容方法。
本发明的技术方案如下：一种散热指数测量方法，通过一散热测试体进行测量，包括以下步骤：
a、测量所述散热测试体的热容量C；
b、将所述散热测试体加热到一定温度T，该温度T作为初始温度；
c、测量一定时间内对应的变化温度值ΔT，以及对应的时间t，进行记录；
d、根据所述散热测试体的热容量C计算所述散热测试体在所述变化温度值ΔT内放出的热量值Q，Q=C*(ΔT)；
e、通过所述热量值Q计算与所述散热测试体表面积s及所需时间t的比值K，K=Q/（s*t），所述比值K为所述散热测试体在所述温度T时单位面积单位时间所放出的热量称为散热指数。
其中，所述散热测试体为球体或圆柱体。
其中，所述散热测试体的材质为铝、铜或高分子材料。
其中，所述散热测试体的内部材质为铝、铜、水或油。
可选的，在步骤b中，所述散热测试体的加热方法包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热。
可选的，在步骤c中，测量温度值通过接触式测温方法进行测量。
可选的，在步骤c中，测量温度值通过非接触式测温方法进行测量。
一种基于散热指数的动态增容方法，包括以下步骤：
a、在同一环境下，根据被测线路导线的材质制造一散热测试体；
b、测量所述散热测试体在温度T时单位面积单位时间所放出的热量K，该热量K为散热指数；
c、根据所述被测线路导线的总面积S计算出所述被测线路导线在所述温度T下所产生的热量P，P=K*S；
d、计算出所述被测线路导线在所述温度T下的电阻值R，P=I^2*R，所述电流I即为所述被测线路导线在在所述温度T的环境下能够承受的最大载流量。
在步骤c中，所述温度T高于环境温度。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过一材质与被测线路导线相同的散热测试体进行散热指数的测量，然后再通过得到的散热指数计算出被测线路导线在该环境下能够承受的最大载流量。该测量方法方便、简单，且实时性好，具有效果显著、稳定性高、实施难度较低的优点。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例一
本实施例提供了一种散热指数测量方法， 该散热指数测量方法是通过一散热测试体进行测量，其包括以下步骤：
a、测量所述散热测试体的热容量C；
所述散热测试体可选用球体或圆柱体，其质量可直接测量，也可通过先测量体积再根据散热测试体的密度而计算得出;
b、将所述散热测试体加热到一定温度T，该温度T作为初始温度；
散热测试体的加热方法包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热;
c、测量一定时间内对应的变化温度值ΔT，以及对应的时间t，进行记录；
ΔT=初始温度-测量温度;
实施时，测量温度值可通过接触式测温方法进行测量，也可通过非接触式测温方法进行测量;
d、根据所述散热测试体的热容量C计算所述散热测试体在所述温度差内放出的热量值Q，Q=C*(ΔT)；
e、通过所述热量值Q计算与所述散热测试体表面积s及所需时间t的比值K，K=Q/（s*t），所述比值K为所述散热测试体在所述温度T时单位面积单位时间所放出的热量称为散热指数。
本实施例得到的散热指数可用于线路导线的动态增容，因普遍的线路导线材质为铝，测量时，所述散热测试体的表面材质同样选用为铝，当然，也可以选用铜或其它，散热测试体的内部材质可以为铝、铜、水或油，其动态增容方法参见实施例二。
实施例二
本实施例提供一种基于散热指数的动态增容方法，其包括以下步骤：
a、在同一环境下，根据被测线路导线的材质制造一散热测试体；
b、测量所述散热测试体在温度T时单位面积单位时间所放出的热量K，所述 K为散热指数；
c、根据所述被测线路导线的总面积S计算出所述被测线路导线在所述测量温度T下的散热功率P，P=K*S；
d、计算出所述被测线路导线在测量温度T下的电阻值R，在散热功率等于发热功率时达到温度平衡，P=I^2*R，所述电流I即为所述被测线路导线在温度T时的环境下能够承受的最大载流量。
因普遍的线路导线材质为铝，所述散热测试体的材质同样选用为铝。通过散热测试体进行散热指数的测量，然后再通过得到的散热指数计算出被测线路导线在该环境下能够承受的最大载流量，其中，所述温度T要高于环境温度。
综上所述，本发明的散热指数测量及动态增容方法的测量方式方便、简单，且实时性好，具有效果显著、稳定性高的优点。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种散热指数测量方法，通过一散热测试体进行测量，其特征在于，包括以下步骤：
a、测量所述散热测试体的热容量C；
b、将所述散热测试体加热到一定温度T，该温度T作为初始温度；
c、测量一定时间内对应的变化温度值ΔT，以及对应的时间t，进行记录；
d、根据所述散热测试体的热容量C计算所述散热测试体在所述变化温度值ΔT内放出的热量值Q，Q=C*(ΔT)；
e、通过所述热量值Q计算与所述散热测试体表面积s及所需时间t的比值K，K=Q/（s*t），所述比值K为所述散热测试体在所述温度T时单位面积单位时间所放出的热量称为散热指数。
2.根据权利要求1所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，所述散热测试体为球体或圆柱体。
3.根据权利要求1或2所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，所述散热测试体的表面材质为铝、铜或高分子材料。
4.根据权利要求3所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，所述散热测试体的内部材质为铝、铜、水或油。
5.根据权利要求1所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，在步骤b中，所述散热测试体的加热方法包括有内置电阻发热丝加热、置于温箱内加热、包裹加热、循环介质加热或光波加热。
6.根据权利要求1所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，在步骤c中，测量温度值通过接触式测温方法进行测量。
7.根据权利要求1所述的一种散热指数测量方法，其特征在于，在步骤c中，测量温度值通过非接触式测温方法进行测量。
8.一种基于散热指数的动态增容方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、在同一环境下，根据被测线路导线的材质制造一散热测试体；
b、测量所述散热测试体在温度T时单位面积单位时间所放出的热量K，所述K为散热指数；
c、根据所述被测线路导线的总面积S计算出所述被测线路导线在测量温度T下散热功率P，P=K*S；
d、计算出所述被测线路导线在所述温度T下的电阻值R，在散热功率等于发热功率时达到温度平衡，P=I^2*R，所述电流I即为所述被测线路导线在所述温度T的环境下能够承受的最大载流量。
9.根据权利要求8所述的一种基于散热指数的动态增容方法，其特征在于，在步骤c中，所述温度T高于环境温度。
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