HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究
本文关键词：HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究
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【摘要】：电场分布是决定电缆绝缘短时耐压能力和长期运行可靠性的关键因素。HVDC电缆稳定运行时,绝缘材料的电导率决定电场分布,在较高温度梯度分布下有可能出现电场分布翻转现象。由于电缆绝缘材料的非线性电导率是温度及电场的函数,在投入运行和电压极性反转时HVDC电缆暂态电场分布更为复杂。为此,采用多物理场耦合软件仿真研究了绝缘材料非线性电导属性对不同温度梯度、不同施压方式下电缆绝缘稳态和暂态电场的影响规律。仿真结果发现:当绝缘材料非线性属性确定,绝缘内温度梯度越高,稳态时电场分布翻转现象越严重;电压反转过程暂态电场最大值与电压极性反转时间密切相关,反转时间越短暂态最大电场越高,且暂态最大电场的位置越靠近导体屏蔽。仿真结果同时表明:降低材料电导活化能和提高材料电导率对电场依赖性有利于在温度梯度下对电缆绝缘稳态和暂态电场分布的控制。根据仿真研究结果,建议在HVDC电缆料研发时应采取有效的调控手段降低材料电导活化能和提高场致增强型电导的场强依赖系数;而在HVDC电缆设计时,要特别关注温度梯度效应和极性反转过程中的暂态电场分布问题。
【作者单位】： 工程电介质及其应用技术教育部重点实验室(哈尔滨理工大学);
【关键词】： HVDC电缆 温度梯度 暂态电场 非线性电导率
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB239504) 国家自然科学基金项目(51177029)~~
【分类号】：TM75
【正文快照】： activation energy should be reduced and the electric fielddependent coefficient of conductivity of the insulatingmaterials should be increased by the effective control means inresearch and development of insulating materials,and that thetemperature gradi
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