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与电流电缆进行对比,就高压直流交联聚乙烯(XLPE)电缆而言,主要在绝缘层影响因素与电场分布不一样。就前者而言,其绝缘层电场分布主要根据绝缘材料相对介电常数来进行,温度基本上对其影响不大。就后者而言,其分布主要根据绝缘材料电导率进行,而该指标可看作温电场强度与温度的函数,所以电场与温度会影响其电场分布。
从XLPE电缆来看,因为其有着复杂性较强的电热耦合关系,就确定其稳定载流量层面而言,和交流电缆进行对比,难度更大。若XLPE电缆有着过高的截流量,一方面将导致导体温度比最高工作温度大,另一方面,由于积聚了大量的空间电荷,以及材料电导率发生变化,导致绝缘层电场强度比其耐受场更强,进而击穿绝缘。综上,本课题研究时强调,在对高压直流电缆稳态载流量予以确定时,一定要综合考虑绝缘层电场分布与导体温度两个因素。
本课题研究时,以高压直流电缆为切入点,在构建其等效热路模型的前提下,将绝缘层温度分布与导体温度二者的解析计算公式推导出来;围绕温度分布建立相应的温度场有限元模型,就有限元法与解析法二者的计算结果进行对比分析,同时就外表面温度、载流与温度分布之间的关联性进行了研究。建立了电热耦合有限元仿真模型.对绝缘层电场分布进行计算,并就外表面温度、载流与电场分布之间的关联性进行了研究,并对载流与绝缘层泄漏电流、温度分布与电场、绝缘层温度差异与其最高场强之间的关联性进行了分析。
最后,本课题选择了320kVXLPE电缆为研究对象,对其进行了稳态温度试验,对其温度提升试验的合理性进行了阐述。对比分析文献中方法、解析法与本试验得到的结果,对解析法计算精准性进行了检验。
从XLPE电缆来看,因为其有着复杂性较强的电热耦合关系,就确定其稳定载流量层面而言,和交流电缆进行对比,难度更大。若XLPE电缆有着过高的截流量,一方面将导致导体温度比最高工作温度大,另一方面,由于积聚了大量的空间电荷,以及材料电导率发生变化,导致绝缘层电场强度比其耐受场更强,进而击穿绝缘。综上,本课题研究时强调,在对高压直流电缆稳态载流量予以确定时,一定要综合考虑绝缘层电场分布与导体温度两个因素。
本课题研究时,以高压直流电缆为切入点,在构建其等效热路模型的前提下,将绝缘层温度分布与导体温度二者的解析计算公式推导出来;围绕温度分布建立相应的温度场有限元模型,就有限元法与解析法二者的计算结果进行对比分析,同时就外表面温度、载流与温度分布之间的关联性进行了研究。建立了电热耦合有限元仿真模型.对绝缘层电场分布进行计算,并就外表面温度、载流与电场分布之间的关联性进行了研究,并对载流与绝缘层泄漏电流、温度分布与电场、绝缘层温度差异与其最高场强之间的关联性进行了分析。
最后,本课题选择了320kVXLPE电缆为研究对象,对其进行了稳态温度试验,对其温度提升试验的合理性进行了阐述。对比分析文献中方法、解析法与本试验得到的结果,对解析法计算精准性进行了检验。