本文關(guān)鍵詞：HVDC電纜在溫度梯度效應(yīng)下電場分布特性研究　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：高壓直流輸電由于其損耗低、可靠性高、載流量大、對通信和生態(tài)影響小、適用于遠(yuǎn)距離輸電等優(yōu)點,已成為高壓輸電重要發(fā)展方向。而在跨越海峽、穿越隧道和城市時,HVDC電力電纜線路相比架空線路有著獨(dú)特的優(yōu)勢。電場分布是決定電纜絕緣短時耐壓能力和長期運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素。HVDC電纜穩(wěn)定運(yùn)行時,絕緣材料的電導(dǎo)率決定電場分布,在較高溫度梯度分布下有可能出現(xiàn)電場分布翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。由于電纜絕緣材料的非線性電導(dǎo)率是溫度及電場的函數(shù),在投入運(yùn)行和電壓極性反轉(zhuǎn)時HVDC電纜暫態(tài)電場分布更為復(fù)雜。為此,本文采用多物理場耦合軟件COMSOL Multiphysics仿真研究了不同溫度梯度、不同施壓方式以及不同非線性電導(dǎo)屬性對電纜絕緣穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電場的影響規(guī)律。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)絕緣材料非線性屬性確定,絕緣內(nèi)溫度梯度越高,穩(wěn)態(tài)時電場分布翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象越嚴(yán)重;電壓反轉(zhuǎn)過程暫態(tài)電場最大值與電壓極性反轉(zhuǎn)時間密切相關(guān),反轉(zhuǎn)時間越短暫態(tài)最大電場越高,且暫態(tài)最大電場的位置越靠近導(dǎo)體屏蔽。雷電過電壓和操作過電壓會在電纜絕緣中產(chǎn)生很高的電場,且直流電壓疊加負(fù)極性過電壓時最大電場遠(yuǎn)小于疊加正極性過電壓時。仿真結(jié)果同時表明:降低材料電導(dǎo)活化能和提高材料電導(dǎo)率對電場依賴性有利于在溫度梯度下對電纜絕緣穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電場分布的控制。根據(jù)仿真研究結(jié)果,建議在HVDC電纜料研發(fā)時應(yīng)采取有效的調(diào)控手段降低材料電導(dǎo)活化能和提高場致增強(qiáng)型電導(dǎo)的場強(qiáng)依賴系數(shù);而在HVDC電纜設(shè)計時,要特別關(guān)注溫度梯度效應(yīng)和極性反轉(zhuǎn)及過電壓沖擊過程中的暫態(tài)電場分布問題。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM751;TM721.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1320071