Cable Parameter Calculator MATLAB_help文档DeepSeek翻译

电缆参数计算器

计算电缆布置的RLC矩阵和频率相关参数

自R2022b起

描述

电缆参数计算器应用程序计算一组架空电缆、地下电缆或金属管道内电缆的RLGC矩阵和WB频率相关电缆参数。这些电缆为单芯电缆，可由任意数量的同心导体和绝缘层构成。

该应用程序计算的参数可用于PI型分段线路模块、分布参数线路模块和频率相关分布参数线路模块，以对单相或多相电缆布置进行建模。

打开电缆参数计算器应用程序

• powergui模块参数对话框：在工具选项卡上，点击电缆参数计算器。
• MATLAB®命令提示符：输入 powerCableParameters。

参数

菜单

参数|加载典型参数 — 加载典型参数

加载Simscape™ Electrical™ Specialized Power Systems软件提供的典型电缆参数。此命令将打开一个浏览器窗口，您可以在其中选择典型的地下、架空或管道电缆配置。默认情况下，应用程序配置为使用Param_4cablesUnderground2cond.mat文件的参数。

参数|加载用户定义参数 — 加载用户参数

打开一个浏览器窗口，您可以在其中选择自己的电缆数据。选择所需的MAT文件。

参数|保存 — 保存电缆参数

通过生成包含应用程序信息和电缆数据的MAT文件来保存您的电缆数据。

配置|地下电缆 — 地下电缆配置

电缆配置表假定电缆埋设在地平面以下。表中先前编辑的任何参数都将丢失。电缆的位置由V (m)和H (m)参数指定。此配置中无法定义架空电缆。表的标题为"电缆配置：地下"。此为应用程序的默认配置。

注意

如果设置此配置，您必须拥有Optimization Toolbox™的许可证才能仿真您的模型。

配置|架空电缆 — 架空电缆配置

电缆配置表假定电缆为架空电缆。表中先前编辑的任何参数都将丢失。电缆的位置由V (m)和H (m)参数指定。此配置中无法定义地下电缆。表的标题为"电缆配置：架空"。

配置|管道内电缆 — 管道内电缆配置

电缆配置表假定电缆位于金属管道内部。表中先前编辑的任何参数都将丢失。电缆的位置由X (m)和角度 (度)参数指定。此配置中无法定义架空电缆和地下电缆。表的标题为"电缆配置：管道内"。

帮助 — 应用程序文档

打开应用程序的文档页面。

几何选项卡

常规参数

用户注释 — 用户注释

用于编写与应用程序建模的电缆布置相关的注释的自由空间。

大地电阻率 (欧姆.米) — 大地电阻率

100 (默认) | 正标量

大地电阻率，单位为欧姆-米。

电缆数量 — 电缆数量

4 (默认) | 整数

指定电缆配置中有多少根电缆。一根电缆是由绝缘层分隔的同心导体的布置。

如果增加电缆数量参数的值，电缆配置表中将添加额外的行。应用程序会自动复制表中最后一根电缆的参数值，并相应地递增相号值。根据电缆配置，将计算H (m)参数值或角度 (度)参数值，以避免与表中其他电缆的位置重叠。

电缆类型数量 — 电缆类型数量

1 (默认) | 整数

电缆类型数量。指定您的电缆布置中有多少种不同类型的电缆。

频率相关模型参数

频率范围 logspace(X1,X2,N) — 频率范围 logspace(X1,X2,N)

[-4,5,400] (默认) | 3元素向量

指定一个三元素向量，以logspace(X1, X2,N)格式定义频率向量，该向量由10^X1和10X2之间的N个对数等间距点组成。

电缆长度 (公里) — 电缆长度

6 (默认) | 正标量

指定电缆布置的长度，单位为公里。布置中包含的所有电缆具有相同的长度。

计算 — 计算频率相关模型参数按钮

按钮

计算包含电缆模型频率相关参数的WB结构变量。RLGC矩阵也在频率 (Hz)参数指定的频率下计算。计算参数后，应用程序将在计算参数选项卡中显示结果。

RLGC电缆参数

频率 (Hz) — 电缆频率

60 (默认) | 正标量

用于评估RLC参数的频率，单位为赫兹。

计算 — 计算RLGC矩阵

按钮

计算给定电缆的R、L、G和C矩阵。计算参数后，应用程序将在计算参数选项卡中显示结果。

电缆配置表

交叉互联护套 — 交叉互联护套

未选中 (默认) | 复选框

选中时，RLGC矩阵的元素将被平均化以反映护套交叉互联。护套导体对应于电缆的2号导体。电缆可以有两个以上的导体；但是，要使用此选项，每根电缆的所有额外导体（3、4、…）都需要接地，即在相号参数向量中关联到相号0。

电缆系统中的电力损耗取决于金属护套中感应的电流。这些感应电流取决于相导体和护套导体之间的耦合。例如，在三相电缆中，如果护套不交叉互联，扁平布置将比三叶形布置产生更高的感应护套电压。如果护套在两端都接地，这反过来会导致更高的护套环流和更高的损耗。为了降低护套感应电压和电流，在较小的电缆段上进行护套交叉互联，类似于三相架空输电线路的换位。

选择此选项作为对所有小段电缆进行护套物理换位建模的替代方案。这将导致护套中产生大致相同的感应电压和电流，同时仿真速度更快，因为模型尺寸减小，并且更长的电缆长度允许使用更大的采样时间。

依赖关系

要启用此参数，

• 电缆配置表中的所有电缆必须设置为相同的电缆类型值。
• 电缆类型值必须对应于具有两个或更多导体的电缆类型。
• 护套外的所有导体必须接地（相号值设置为0）。

V (m) — 电缆垂直位置

-2 (默认) | 标量

电缆中心的垂直位置。

当您在配置菜单中选择架空电缆配置时，表中的所有V值必须是有限正值。当您在配置菜单中选择地下电缆配置时，表中的所有V值必须是有限负值。

应用程序不允许混合使用架空电缆和地下电缆。

依赖关系

要启用此参数，请在配置菜单中选择架空电缆或地下电缆选项。

H (m) — 电缆水平位置

0 (默认) | 标量

表示电缆的水平位置。

H值可以是负值、0或正值。您可以在电缆布置中的任意位置定义水平标记位置0，并根据此标记定义电缆的位置。例如，位置0可以定义在电缆布置的中心，因此左侧的电缆将具有负的H (m)值，右侧的电缆将具有正的H (m)值。

依赖关系

要启用此参数，请在配置菜单中选择架空电缆或地下电缆选项。

X (m) — 管道内电缆位置

0.00331 (默认) | 正标量

电缆相对于管道中心的位置，单位为米。

指定电缆中心相对于管道中心的位置。

依赖关系

要启用此参数，请在配置菜单中选择管道内电缆。

角度 (度) — 管道内电缆位置

60 (默认) | 正标量

管道内电缆的位置角度，单位为度。

指定表示管道中心与电缆中心之间距离的假想线的角度。

依赖关系

要启用此参数，请在配置菜单中选择管道内电缆。

R_out (m) — 电缆外部半径

0.0389 (默认) | 正标量

电缆的外部半径。

电缆外绝缘层的半径。

电缆类型 — 电缆类型

1 (默认) | 正整数

对应于电缆类型表中定义的电缆类型编号的值。

相号 — 导体相号

[1,2] (默认) | 正整数向量

将电缆的每个导体关联到网络的电气相。电缆配置中所有电缆的所有导体都需要关联到一个唯一的相号。唯一的例外是相0（表示导体接地），可以为多个电缆中的多个导体指定。

相号从1开始（如果有接地导体，则从0开始）并连续递增。表中的相号不需要按数字顺序指定。例如，以下配置是正确的：我们总共有7个导体；两个接地，所有其他导体唯一地分配给相号1、2、3、4和5：

电缆类型表

显示电缆类型 — 电缆类型数量

1 (默认) | 列表

选择电缆类型编号，电缆类型表将显示其参数。下拉菜单列出所有电缆类型编号，从1到电缆类型数量。

导体数量 — 所选电缆类型的导体数量

2 (默认) | 正整数

指定所选电缆中存在多少个同心导体。当导体数量参数增加时，应用程序会自动在表中添加一行，其参数与上一个导体相似，并按比例调整R_in和R_out的尺寸。

R_in (m) — 导体内部半径

0 (默认) | 正标量

导体的内部半径。

指定从电缆中心到导体内部的距离。对于第一个导体，此值通常设置为0。

R_out (m) — 导体外部半径

0.01265 (默认) | 正标量

导体的外部半径。

指定从电缆中心到导体外部的距离。

Rho (欧姆.米) — 导体电阻率

2.69e-08 (默认) | 正标量

导体电阻率。

导体的电阻率，单位为欧姆-米。

MUE — 导体相对磁导率

1 (默认) | 正标量

导体相对磁导率。

导体的相对磁导率。

MUE_IN — 绝缘层相对磁导率

1 (默认) | 正标量

周围绝缘层的相对磁导率。

包围导体的绝缘层的相对磁导率。

EPS_IN — 绝缘体相对介电常数

2.3 (默认) | 正标量

周围绝缘层的相对介电常数。

包围导体的绝缘层的相对介电常数。

LFCT_IN — 绝缘体损耗因子

0 (默认) | 正标量

周围绝缘层的损耗因子。

包围导体的绝缘层的损耗因子。

损耗因子为0.001意味着电介质内的有功功率损耗（瓦特）是与导体1-导体2电容相关的无功功率（乏）的0.1%。

管道参数

R_in (m) — 内部半径

0.24 (默认) | 正标量

金属管道的内部半径，单位为米。

R_out (m) — 金属管道外部半径

0.25 (默认) | 正标量

金属管道的外部半径，单位为米。

R_ext — 管道外部半径

0.27 (默认) | 正标量

外绝缘层的外部半径。

V_depth (m) — 管道深度

-2.107 (默认) | 负标量

管道中心在地平面以下的深度。

MUE — 金属管道相对磁导率

1 (默认) | 正标量

金属管道的相对磁导率。

MUE_in — 内部绝缘层相对磁导率

1 (默认) | 正标量

内部绝缘层的相对磁导率。

EPS_in — 内部绝缘层相对介电常数

1 (默认) | 正标量

内部绝缘层的相对介电常数。

LFCT_in — 内部绝缘层损耗因子

0.001 (默认) | 正标量

内部绝缘层的损耗因子。

Rho (欧姆.米) — 金属管道电阻率

1.8e-08 (默认) | 正标量

管道电阻率。

金属管道的电阻率。

MUE_out — 外部绝缘层相对磁导率

1 (默认) | 正标量

外部绝缘层的相对磁导率。

EPS_out — 外部绝缘层相对介电常数

2 (默认) | 正标量

外部绝缘层的相对介电常数。

LFCT_out — 外部绝缘层损耗因子

0.001 (默认) | 正标量

外部绝缘层的损耗因子。

相号 — 管道相号

7 (默认) | 整数

连接到金属管道的相号。

指定值0以将金属管道连接到电气地。指定一个介于1和N+1之间的正整数，其中N是电缆配置表的相号列中指定的最大相号值。

计算参数选项卡

显示计算按钮产生的R、L、G和C矩阵。

发送到工作区 — 发送RLGC和WB到工作区

按钮

将R、L、G、C和WB参数发送到MATLAB工作区。应用程序将在您的工作区中创建变量R、L、G、C和WB。

模块 — 模块选择器

按钮

确认模块选择。所选模块的名称出现在"发送到模块"编辑参数中。

模块名称 — 所选模块名称

字符字符串

编辑框，用于手动指定PI型分段线路模块、分布参数线路模块或频率相关分布参数线路模块的名称，当用户点击发送按钮时，RLGC或WB参数将发送到该模块。默认情况下，它显示：– 未指定模块，并且发送按钮呈灰色且不可用。

发送到模块 — 发送RLGC矩阵到所选模块

按钮

将RLC参数发送到发送到模块参数中指定的分布参数线路或PI型分段线路模块。通过mat文件将WB参数发送到发送到模块参数中指定的频率相关分布参数线路模块。

版本历史记录

在R2022b中引入

另请参阅

应用程序

• 电力线路参数

函数

• power_cableparam | power_lineparam

模块

• PI型分段线路 | 分布参数线路 | 频率相关分布参数线路