HVDC电缆终端电场仿真分析与EPDM橡胶改性实验研究
发布时间：2022-02-20 09:54
高压直流（High Voltage Direct Current,HVDC）输电具有远距离、大容量、低损耗等优点,在国家“十三五”规划中列为重点发展方向。由此,HVDC电力电缆具有重大需求,HVDC电力电缆及附件的研究与开发具有重要的工程价值。研究发现,多数电缆故障发生在电缆附件的绝缘部分。本文首先采用电场数值分析软件,仿真分析了增强绝缘材料属性对电缆终端电场分布的影响规律,而后对电缆终端用三元乙丙橡胶（Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber,EPDM）配方开展基础实验研究。为了探明电缆终端增强绝缘材料属性对HVDC电缆终端电场分布的影响,选择320kV HVDC电缆复合终端为研究对象,以增强绝缘的材料属性参数为研究因素,分别仿真研究了材料系数A、电场依赖系数B、活化能?对电缆终端稳态及暂态电场分布的影响规律。仿真结果表明,在电缆终端的电场中,主要有三个场强敏感位置点,应力锥根部、增强绝缘端部、应力锥顶端。在本文所给的条件下,当A值为5.39×10-3V/（Ω?m2）、B值属于1.506
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 EPDM橡胶复合绝缘材料的研究现状
1.2.2 高压直流电缆附件的研究现状
1.3 课题来源及主要研究内容
第2章 增强绝缘材料属性对 HVDC 电缆终端电场分布的影响
2.1 仿真模型的建立及求解方法
2.1.1 HVDC电缆终端仿真模型的建立
2.1.2 应力锥体增强绝缘的材料属性
2.1.3 电缆终端稳态温度场的求解
2.1.4 电场计算的加压方式及求解
2.2 材料属性对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.1 材料系数值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.2 电场依赖系数值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.3 活化能值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.3 材料属性对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.1 材料系数值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.2 电场依赖系数值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.3 活化能值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.4 本章小结
第3章 实验过程与数据处理方法
3.1 复合材料的制备
3.1.1 实验原料的选取
3.1.2 EPDM橡胶试样的制备方法
3.2 测试原理及方法
3.2.1 测试原理
3.2.2 实验方法与步骤
3.3 实验数据的处理方法
3.3.1 拟合软件的操作简介
3.3.2 拟合公式的选取
3.4 本章小结
第4章 非线性填料填充浓度对 EPDM 橡胶介电特性的影响
4.1 CB填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.1.1 直流电导特性
4.1.2 介电谱测试结果
4.2 SiC填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.2.1 直流电导特性
4.2.2 介电谱测试结果
4.3 CB和SiC填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.3.1 直流电导特性
4.3.2 介电谱测试结果
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所获专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤包绝缘高压直流电缆的发展[J]. 钟力生,任海洋,曹亮,赵薇,高景晖. 高电压技术. 2017(11)
[2]掺杂含量对环氧纳米复合电介质陷阱与空间电荷的影响[J]. 袁端磊,闵道敏,黄印,谢东日,王海燕,杨芳,朱志豪,费翔,李盛涛. 物理学报. 2017(09)
[3]非线性电导材料应力锥改善电缆终端电场强度分布[J]. 胡军,赵孝磊,杨霄,何金良. 高电压技术. 2017(02)
[4]不同负载下高压直流交联聚乙烯电缆终端电场仿真计算[J]. 张荣,徐操,朱永华. 电线电缆. 2016(02)
[5]320kV XLPE高压直流电缆接头附件仿真分析和结构优化设计[J]. 尚康良,曹均正,赵志斌,韩正一,马丽斌,李文鹏. 中国电机工程学报. 2016(07)
[6]高压直流电缆接头稳态温度场分布及其影响因素[J]. 李昭红,阳林,田野,李立浧,傅明利,卓然. 中国电力. 2016 (02)
[7]HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究[J]. 李忠华,刘乐乐,郑欢,梁斯婷. 中国电机工程学报. 2016(09)
[8]高压直流输电保护定值整定流程的研究[J]. 高本锋,张学伟,刘辛晔,董沛毅,张云晓,马玉龙,赵书强. 电工技术学报. 2015(12)
[9]高压直流塑料电缆绝缘用纳米改性交联聚乙烯中的空间电荷特性[J]. 王霞,王陈诚,朱有玉,吴锴,屠德民. 高电压技术. 2015(04)
[10]硅橡胶电导特性对XLPE绝缘高压直流电缆终端电场分布的影响[J]. 韩宝忠,傅明利,李春阳,赵洪,侯帅,李忠华. 高电压技术. 2014(09)
硕士论文
[1]柔性高压直流交联聚乙烯（XLPE）电缆及其附件的设计研究[D]. 顾金.上海交通大学 2010
本文编号：3634798
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 EPDM橡胶复合绝缘材料的研究现状
1.2.2 高压直流电缆附件的研究现状
1.3 课题来源及主要研究内容
第2章 增强绝缘材料属性对 HVDC 电缆终端电场分布的影响
2.1 仿真模型的建立及求解方法
2.1.1 HVDC电缆终端仿真模型的建立
2.1.2 应力锥体增强绝缘的材料属性
2.1.3 电缆终端稳态温度场的求解
2.1.4 电场计算的加压方式及求解
2.2 材料属性对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.1 材料系数值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.2 电场依赖系数值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.2.3 活化能值对电缆终端稳态电场分布的影响
2.3 材料属性对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.1 材料系数值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.2 电场依赖系数值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.3.3 活化能值对电缆终端暂态电场分布的影响
2.4 本章小结
第3章 实验过程与数据处理方法
3.1 复合材料的制备
3.1.1 实验原料的选取
3.1.2 EPDM橡胶试样的制备方法
3.2 测试原理及方法
3.2.1 测试原理
3.2.2 实验方法与步骤
3.3 实验数据的处理方法
3.3.1 拟合软件的操作简介
3.3.2 拟合公式的选取
3.4 本章小结
第4章 非线性填料填充浓度对 EPDM 橡胶介电特性的影响
4.1 CB填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.1.1 直流电导特性
4.1.2 介电谱测试结果
4.2 SiC填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.2.1 直流电导特性
4.2.2 介电谱测试结果
4.3 CB和SiC填充浓度对EPDM橡胶介电特性的影响
4.3.1 直流电导特性
4.3.2 介电谱测试结果
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所获专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]挤包绝缘高压直流电缆的发展[J]. 钟力生,任海洋,曹亮,赵薇,高景晖. 高电压技术. 2017(11)
[2]掺杂含量对环氧纳米复合电介质陷阱与空间电荷的影响[J]. 袁端磊,闵道敏,黄印,谢东日,王海燕,杨芳,朱志豪,费翔,李盛涛. 物理学报. 2017(09)
[3]非线性电导材料应力锥改善电缆终端电场强度分布[J]. 胡军,赵孝磊,杨霄,何金良. 高电压技术. 2017(02)
[4]不同负载下高压直流交联聚乙烯电缆终端电场仿真计算[J]. 张荣,徐操,朱永华. 电线电缆. 2016(02)
[5]320kV XLPE高压直流电缆接头附件仿真分析和结构优化设计[J]. 尚康良,曹均正,赵志斌,韩正一,马丽斌,李文鹏. 中国电机工程学报. 2016(07)
[6]高压直流电缆接头稳态温度场分布及其影响因素[J]. 李昭红,阳林,田野,李立浧,傅明利,卓然. 中国电力. 2016 (02)
[7]HVDC电缆电场分布影响因素的仿真研究[J]. 李忠华,刘乐乐,郑欢,梁斯婷. 中国电机工程学报. 2016(09)
[8]高压直流输电保护定值整定流程的研究[J]. 高本锋,张学伟,刘辛晔,董沛毅,张云晓,马玉龙,赵书强. 电工技术学报. 2015(12)
[9]高压直流塑料电缆绝缘用纳米改性交联聚乙烯中的空间电荷特性[J]. 王霞,王陈诚,朱有玉,吴锴,屠德民. 高电压技术. 2015(04)
[10]硅橡胶电导特性对XLPE绝缘高压直流电缆终端电场分布的影响[J]. 韩宝忠,傅明利,李春阳,赵洪,侯帅,李忠华. 高电压技术. 2014(09)
硕士论文
[1]柔性高压直流交联聚乙烯（XLPE）电缆及其附件的设计研究[D]. 顾金.上海交通大学 2010
本文编号：3634798
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3634798.html
教材专著
