交聯(lián)聚乙烯電力電纜剩余壽命預測研究.pdf

1、XLPE電力電纜自問世以來,憑借著自身優(yōu)良的電氣性能和機械性能逐漸地取代了傳統(tǒng)的充油電纜和油浸紙電纜,從而被廣泛地應用于城市配電網(wǎng)中,并且逐步應用到高壓和超高壓電網(wǎng)中。隨著XLPE電力電纜在電網(wǎng)中的普及,電纜在運行中由于絕緣老化導致的故障也引發(fā)了人們的高度關注。為了定期了解電纜的運行狀態(tài)與預防事故的發(fā)生,運行部門采取了定期檢測維修與到期更換的措施。這種傳統(tǒng)的措施不能夠從根本上預防電纜絕緣老化導致的故障,同時還會帶來巨大的人力與物力資源的

2、浪費。如果能夠及時地了解XLPE電力電纜性能的變化情況,掌握電纜的剩余壽命,不僅可以避免定期檢測維修與到期更換的盲目性造成的資源浪費,而且還可以從根本上預防絕緣老化導致的故障。因此,開展XLPE電力電纜剩余壽命預測的研究具有重要的實用意義和應用價值。
　　本文在廣泛收集國內(nèi)外資料的基礎上,首先針對XLPE電力電纜實際的運行情況,對XLPE電力電纜的結(jié)構(gòu)、性能要求、常見的失效形式進行了全面深入的分析;指出了絕緣老化是影響電纜正常使用

3、壽命的關鍵因素;從化學反應速率理論的角度闡明了溫度是影響XLPE電力電纜絕緣老化的主要因素;闡述了XLPE電力電纜剩余壽命預測的側(cè)重點以及預測要解決的關鍵問題和相應的解決辦法。
　　介紹了GM(1,1)灰色預測模型、威布爾分布模型、熱降解動力學模型(一階熱降解動力學模型和二階熱降解動力學模型),指出了這些模型各自的優(yōu)缺點;針對模型的優(yōu)缺點,結(jié)合交聯(lián)聚乙烯熱降解的特點確定了二階熱降解動力學模型為XLPE電力電纜剩余壽命預測的模型;針

4、對二階熱降解動力學模型不能在現(xiàn)有條件的基礎上直接用來預測XLPE電力電纜剩余壽命的問題,引入了時溫等效原理;從理論角度出發(fā),利用時溫等效原理論證交聯(lián)聚乙烯高溫加速老化與正常運行溫度的老化機理存在一致性,在此基礎上完成了基于時溫等效原理和二階熱降解動力學模型的XLPE電力電纜剩余壽命預測模型的構(gòu)建。
　　最后充分利用現(xiàn)有高溫加速老化實驗數(shù)據(jù),通過在時溫等效原理和二階熱降解動力學模型基礎上構(gòu)建的XLPE電力電纜剩余壽命預測模型完成了X