柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜及其附件的設計研究.pdf

1、柔性高壓直流輸電技術由于其靈活多變的運行功率范圍、運行的獨立性、功率方向控制的簡單性以及優(yōu)越的輸電性能而獲得廣泛的關注。柔性高壓直流輸電線路采用重量輕、體積小、電氣性能優(yōu)越、環(huán)境友好和維護方便的高壓直流XLPE電纜。我國風能、太陽能、潮汐能等二次能源資源豐富,而這類能源產出電能的最佳傳輸方式就是采用柔性高壓直流輸電,因而研究柔性高壓直流輸電技術的關鍵技術之一,柔性高壓直流XLPE電纜及其附件,將具有十分重要的價值。本文以理論設計、仿真計

2、算及優(yōu)化、實驗研究為主線,逐步深化分析,從而構成高壓直流XLPE電纜及其附件設計的完整體系。理論設計部分給出詳細的高壓直流XLPE電纜及其附件的設計方案,并給出分析絕緣層電場分布的理論依據。仿真計算及優(yōu)化部分以±30kV直流XLPE電纜及其附件為設計對象,仿真計算電纜在正常運行狀態(tài)及“極性反轉”狀態(tài)時的電場分布情況,并對電纜附件應力錐形狀和電導參數配合等進行優(yōu)化分析。最后,實驗部分采用電聲脈沖法(PEA)研究了電纜主絕緣材料的空間電荷分

3、布特性,在此基礎上提出了電纜主絕緣材料選型的依據;從空間電荷特性、拉伸性能以及動態(tài)熱機械分析研究了熱處理溫度對電纜附件絕緣材料性能的影響;通過三電極法研究電纜及其附件絕緣材料的電導電流特性以及電聲脈沖法研究電纜主絕緣與附件增強絕緣構成的雙層絕緣介質的界面空間電荷特性,兩種方法互為驗證。論文著眼于理論設計、仿真分析與實驗相結合的研究思路,成功地完成了柔性高壓直流XLPE電纜及其附件的設計。課題研究的成果將給我國柔性高壓直流輸電技術提供一定