±320kV柔性直流电缆终端绝缘缺陷的研究

作     者：卢南剑 

作者单位：厦门理工学院 

学位级别：硕士

导师姓名：郭建炎;严有祥

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：直流电缆终端 绝缘缺陷检测 电场仿真 直流局部放电 

摘      要：柔性直流输电在可再生能源并网、孤岛供电和城市供电增容等方面具有显著优越性,其应用受到日益重视。目前,国内外的柔性直流输电线路大多采用直流交联聚乙烯(XLPE)电缆。电缆附件(中间接头和终端)是直流XLPE电缆重要组成部分,也是最容易存在绝缘缺陷的部位。直流XLPE电缆线路在国内乃至国际上运行时间短,如何利用交流电压下XLPE电缆绝缘检测方法来有效的检测直流XLPE电缆的绝缘缺陷在国内外较少,很有必要进行研究。本文依托国网福建电力有限公司课题:《超高压柔性直流电缆线路运维规程与检修策略研究》,对±320kV柔性直流XLPE电缆终端绝缘缺陷的电场畸变和局部放电特征进行初步分析,为柔性直流电缆线路运维和检修提供参考。论文的主要内容如下:1、借助实习的供电公司及其电缆供货厂家,开展调研工作。收集相关研究资料,总结XLPE电缆本体及其附件可能存在的绝缘缺陷,并设置了气泡和导电杂质两种典型绝缘缺陷,用于有限元计算及实验中缺陷的设置。2、参考国内外相关文献,总结交流电压下XLPE电缆绝缘检测方法的原理和特点,选择适合直流电压下XLPE电缆绝缘缺陷的检测方法。分析表明,直流局部放电可以很好的检测直流电压下XLPE电缆的绝缘缺陷。3、利用仿真软件COMSOL对±320kV柔性直流电缆终端复合绝缘界面无缺陷及存在气泡和导电杂质三种情况进行有限元计算。以便研究电缆终端复合绝缘界面存在缺陷下的电场分布特征,得出不同缺陷大小和位置下的电场强度变化规律,为电缆运行维护状态评估中的电场影响提供了理论依据。4、在实验室搭建±320kV电缆本体及终端的直流电缆线路,从实验角度出发,人工在±320kV柔性直流电缆终端上模拟气隙缺陷进行了现场试验,研究其直流电压下局部放电的阶段特征规律,为运行维护检测提供一定的参考。