發(fā)布時間：2019-09-04 16:38

【摘要】：交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜因其優(yōu)異的機械和電氣性能廣泛應(yīng)用于高壓直流輸電系統(tǒng)。XLPE電纜在投運以后會發(fā)生絕緣老化,導(dǎo)致空間電荷的積累。直流電纜中空間電荷的積累、轉(zhuǎn)移和消散會導(dǎo)致電介質(zhì)內(nèi)部電場畸變,從而影響高壓直流絕緣材料的老化及擊穿特性。研究XLPE絕緣的老化特性對于直流電纜系統(tǒng)可靠運行具有重要意義。本文采用電聲脈沖法(Pulsed Electro-Acoustic,PEA)研究了90℃(50d,70d,100d,140d)以及135℃(30d)熱老化和40kV/mm直流電老化(15d,25d)后XLPE試樣的空間電荷積聚、消散特性,分析了老化對XLPE試樣的空間電荷特性的影響。試驗結(jié)果表明,90℃熱老化條件下空間電荷總量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢;135℃熱老化情況下,試樣內(nèi)部空間電荷量迅速增加;直流電老化對試樣的老化程度影響較小,空間電荷隨加壓時間略有增加。本文利用傅里葉紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)和差示掃描熱分析(Differential scanning calorimety,DSC)對試樣的老化機理進行了分析研究。研究結(jié)果表明,長期90℃熱老化以及高溫?zé)崂匣?135℃)會導(dǎo)致試樣內(nèi)羰基基團增多,結(jié)晶度降低;電老化下試樣的FTIR和DSC特性變化不明顯。XLPE的擊穿特性研究表明,在運行溫度范圍(20-70℃)內(nèi),溫度對雷電沖擊電壓下的沖擊場強的影響較小,擊穿場強值在215 kV/mm-240 k V/mm之間;隨溫度升高,直流電壓和操作沖擊電壓下的擊穿場強值逐漸降低。
【圖文】：

乙烯的分析結(jié)構(gòu)圖見圖 1-1。，聚乙烯交聯(lián)成 XLPE有物理法和化學(xué)法兩種方法，、微觀特性，而且不同的交聯(lián)程度也會對交聯(lián)聚乙以及擊穿特性產(chǎn)生明顯影響。。物理方法是采用粒子輻射的方法，使用高能電子射，改變微觀結(jié)構(gòu)，去除聚乙烯分子中的氫原子，并然后分子間再進行交聯(lián)，最終形成 XLPE。�；瘜W(xué)法的過程是在聚乙烯中加入少量的有機合成最常使用的是過氧化二異丙苯，其原理是該添加劑容解產(chǎn)生的游離基，使它們與 PE中的氫原子結(jié)合，而子就會互相聯(lián)合起來，，從而生成交聯(lián)聚乙烯。從經(jīng)濟學(xué)法要優(yōu)于物理法。

電荷檢測方法常用的的空間電荷檢測方法可分為三類，壓力波法(Pres PWP)[26]，電聲脈沖法(Pulsed Electro-acoustic, PEA)[27]ave Method)[28]等三大類方法，它們分別以壓力波，電脈深入固體介質(zhì)內(nèi)部引起外部測量電路的相應(yīng)變化，通過(電流、電壓、聲波)來獲得固體介質(zhì)中空間電荷分布的信測量空間電荷的基本原理是，在試品兩端加高壓電脈沖荷在電脈沖作用下在局部發(fā)生微小的振動，這一振動以遞。接地的電極收集到這一聲信號，并由壓電傳感器將號。因此，這一電信號就包含了試品內(nèi)部空間電荷的分的處理，可獲得空間電荷分布的信息[27]。圖 2-1 為 PEA
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM21

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳東;張鵬;程偉;黃敏建;;電力電纜絕緣老化壽命評估模型的研究[J];光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù);2015年05期

2 陳曦;;交聯(lián)聚乙烯高壓直流電纜的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];電線電纜;2015年02期

3 周游;江軍;羅穎婷;吳昊;呂玉珍;李成榕;;變壓器油工頻電壓擊穿特性的統(tǒng)計研究[J];絕緣材料;2015年03期

4 陳智勇;羅傳仙;張靜;周福升;唐捷;許飛;李建英;;電老化與加速水樹老化對交聯(lián)聚乙烯絕緣理化特性的影響[J];西安交通大學(xué)學(xué)報;2015年04期

5 陳錚錚;趙健康;歐陽本紅;李建英;李歡;王詩航;;直流與交流交聯(lián)聚乙烯電纜料絕緣特性的差異及其機理分析[J];高電壓技術(shù);2014年09期

6 江娜;馬小強;汪旭旭;;XLPE絕緣電纜壽命研究的現(xiàn)狀與趨勢分析[J];電氣開關(guān);2013年04期

7 徐俊;王曉東;歐陽本紅;李巍巍;景鈺;李歡;李建英;;熱老化對交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣理化結(jié)構(gòu)的影響[J];絕緣材料;2013年02期

8 歐陽本紅;趙健康;陳錚錚;李巍巍;李建英;王霞;;老化方式對交流交聯(lián)聚乙烯電纜空間電荷分布的影響[J];高電壓技術(shù);2012年08期

9 陳廣輝;王東芳;岳彩鵬;王偉;董小兵;;交流電壓下基于空間電荷效應(yīng)的XLPE電纜絕緣老化研究現(xiàn)狀[J];電網(wǎng)與清潔能源;2011年11期

10 陳廣輝;岳彩鵬;王偉;;聚合物固體絕緣材料應(yīng)用研究[J];電力科學(xué)與工程;2011年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 曹開江;高頻脈沖電壓下牽引電機絕緣電破壞及老化機理的研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 宋紅濤;高性能聚乙烯絕緣材料與半導(dǎo)電屏蔽材料制備及其性能研究[D];北京化工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 程博;XLPE絕緣電纜可靠性與壽命預(yù)測算法研究[D];華南理工大學(xué);2014年

2 陳廣輝;交流電場下XLPE電纜空間電荷測量系統(tǒng)研制[D];華北電力大學(xué);2013年

3 楊林;交聯(lián)溫度對交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣中空間電荷特性的影響[D];天津大學(xué);2012年

4 趙洋洋;基于光柵光纖傳感的電力電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 顧金;柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜及其附件的設(shè)計研究[D];上海交通大學(xué);2010年

6 劉彥君;基于殘留電荷法的XLPE電纜水樹老化診斷研究[D];天津大學(xué);2008年

7 張強;電力電纜局部放電檢測與模式識別的研究[D];天津大學(xué);2007年

本文編號：2531866