本文以电力电缆在线载流能力预测系统为工程背景开展研究。对XLPE 电缆稳态运行下发热特性、载流能力预测硬件系统及软件系统设计等问题进行了研究。重点研究了电缆的发热方程和等值热路,推导出载流能力与外护套温度的关系,从而实现对载流能力在线预测的目的。本课题的研究为电力调度提供了准确依据,对保证电力系统的安全运行具有重要意义。首先,对XLPE 电缆结构进行分析,给出了交流电阻、介质损耗、金属护套损耗、铠装损耗及电缆本体热阻的计算公式,进而推导出载流能力与外护套温度的关系,分析了载流能力的影响因素。其次,研究了外护套温度信号的提取方式并设计制作了32 路同步数据采集系统。最后,根据理论研究结果开发了载流能力预测系统软件并进行了实验模拟研究。针对电缆在线载流能力预测系统的功能要求,采用模块化设计方法,把整个系统的设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,完成整体设计,从而形成一套完整的载流能力预测装置。预测结果表明,该装置预测的载流能力和载流能力经验值误差在5%以内,满足工程的要求。