电树枝对10 kV电缆接线套管电场分布特性的影响及修复策略研究

作     者：陈志强 谢松 向洪 冉红兵 王珊 何高辉 

作者机构：智能电网及装备新技术国际研发中心(西南大学工程技术学院) 国网重庆市电力公司市区供电分公司 国网重庆市电力公司 国网重庆市电力公司电力科学研究院 

出 版 物：《电瓷避雷器》 (Insulators and Surge Arresters)

年 卷 期：2023年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(编号：52107030) 国网重庆市电力公司科技项目(编号：SGCQSQ00YJJS2200342) 

主　　题：环网柜 电力电缆 接线套管 电树枝 有限元仿真 

摘      要：10 kV环网柜具有电压等级高、容量大、体积小、重量轻等优点而在配电系统中起到电压等级转换、电能质量提升等关键作用。但由于运行环境多存在潮湿污秽情况、长时间满负荷甚至过负荷运行等恶劣工况，环网柜内的绝缘附件（如10 kV电缆接线套管）容易出现沿面闪络现象，在绝缘材料上产生电树枝从而导致绝缘损伤甚至失效。笔者基于有限元模型和工频耐压试验分别对0.8 mm烧蚀深度电树枝存在时的10 kV电缆接线套管电场分布特性和绝缘性能进行分析，同时利用打磨修复方法对出现电树枝的接线套管进行处理并提出相关修复策略。研究结果表明：电树枝出现后，接线套管周围的电场分布明显畸变，击穿电压稍有下降，但会出现局部放电。在打磨深度分别为0 mm、0.5 mm、1 mm、1.5 mm、2 mm时，击穿电压分别为38.6 kV、46.3 kV、42.9 kV、39.1 kV、38.5 kV。在考虑一定的安全裕度的基础上，认为打磨深度1.0 mm是能够保证打磨修复电树枝后接线套管绝缘强度的阈值，并基于此提出现场修复10 kV电缆接线套管的修复策略。通过对电树枝出现时接线套管周围电场分布特性以及打磨修复深度对接线套管绝缘性能影响的研究，能够为接线套管的绝缘设计及检测修复提供理论依据。