HVDC電纜終端電場分布特性及試驗終端的設(shè)計.pdf

1、高壓直流輸電在長距離、大容量輸電方面具有明顯優(yōu)勢，是實現(xiàn)我國“西電東送，南北互供，全國聯(lián)網(wǎng)”的電力資源優(yōu)化配置目標(biāo)的優(yōu)良技術(shù)手段。在引起電力電纜系統(tǒng)故障的諸多因素中，電纜終端作為電力電纜系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障所占的比例最大。當(dāng)對電纜終端施加直流疊加沖擊電壓時，本體絕緣與增強絕緣界面處易于聚集空間電荷，導(dǎo)致局部電場發(fā)生畸變，嚴(yán)重時會使絕緣發(fā)生擊穿，在一定程度上限制了直流電纜系統(tǒng)的發(fā)展。在直流電纜出廠前要對其進(jìn)行不同試驗的檢測，如果試驗時使

2、用不合適的終端很容易造成錯誤的結(jié)果，在以往的試驗中通常采用商品終端進(jìn)行檢測，然而其不可反復(fù)使用，造價高，因而需要一類性能可靠、安裝方便、經(jīng)濟(jì)實用的試驗終端對直流電纜進(jìn)行檢測。綜上所述，研制合理的直流電纜終端和試驗終端具有重要的現(xiàn)實意義。
　　利用COMSOL Multiphysics仿真軟件計算了以不同硅橡膠為增強絕緣，不同XLPE絕緣為電纜本體絕緣時電纜終端內(nèi)的電場分布，選擇出最優(yōu)增強絕緣和本體絕緣組合，發(fā)現(xiàn)以普通硅橡膠作為增強

3、絕緣，SiO2/XLPE復(fù)合絕緣作為電纜本體絕緣時，電纜終端內(nèi)的電場分布較合理，并計算了其在穩(wěn)態(tài)電場和暫態(tài)電場下的電場分布。其結(jié)果表明在負(fù)荷循環(huán)試驗電壓、雷電沖擊電壓、操作過電壓作用下電纜終端內(nèi)的電場分布合理。繼而，對該電纜終端進(jìn)行負(fù)荷循環(huán)試驗以及沖擊電壓試驗，試驗過程中電纜終端未出現(xiàn)擊穿以及閃絡(luò)現(xiàn)象，表明該種絕緣配合的電纜終端具有優(yōu)異的長期可靠性，滿足使用要求。
　　設(shè)計了均壓環(huán)型、充油型、應(yīng)力錐型HVDC電纜試驗終端，并以此分