320kV XLPE高压直流电缆接头附件仿真分析和结构优化设计
本文选题:高压直流电缆 + 附件 ; 参考:《中国电机工程学报》2016年07期
【摘要】:应用在高压直流输电系统的挤出式交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)电缆,通常用工厂预制的硅橡胶(silicon rubber,SR)中间接头在现场进行连接。为了研究接头的电场分布并对接头结构进行优化设计,对影响附件电场的电缆绝缘和附件绝缘的材料电导率关系、以及附件应力锥和高压屏蔽管的几何参数进行了深入研究。从两种绝缘材料的电导率和电场、温度的非线性关系入手,结合试验数据,通过数据拟合得到了XLPE和SR的电导率表达式,在仿真分析中代入电导率的表达式,可以判断两种材料的电导率配合是否使得电场分布不超过设计值。通过合理设计应力锥和高压屏蔽管结构,降低了应力锥根部和高压屏蔽管端部电场强度,抑制了绝缘交界面切向方向的电场强度。可知:当应力锥使用该文提出的形状、高压屏蔽管的厚度适当增加且电缆绝缘和附件绝缘的电导率相匹配时,附件电场的分布最优。
[Abstract]:Extruded crosslinked polyethylene crosslinked polyethylene (XLPE) cables used in HVDC transmission systems are usually connected in situ with a factory prefabricated silicon on rubber SRs. In order to study the electric field distribution of the joint and optimize the structure of the joint, the relationship between the electrical conductivity of the cable insulation and the accessory insulation, as well as the geometric parameters of the accessory stress cone and the high voltage shielded tube are studied. Based on the nonlinear relationship between conductivity, electric field and temperature of two kinds of insulating materials, the expressions of conductivity of XLPE and SR are obtained by fitting the test data, and the expression of conductivity is added to the simulation analysis. It can be judged whether the electric field distribution does not exceed the design value. Through reasonable design of stress cone and high pressure shielded tube structure, the electric field intensity at the root of the stress cone and the end part of the high pressure shield pipe is reduced, and the electric field intensity in the tangential direction of the insulation interface is restrained. It can be concluded that when the stress cone uses the shape proposed in this paper, the thickness of the high voltage shield tube is increased appropriately and the electrical conductivity of the cable insulation and the accessory insulation is matched, the distribution of the accessory electric field is optimal.
【作者单位】: 全球能源互联网研究院;华北电力大学;
【分类号】:TM75
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,本文编号:1865936
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