發(fā)布時(shí)間：2021-04-29 02:56

　　隨著直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展,高壓直流電纜的應(yīng)用也越來越廣泛,我國已建成并投運(yùn)數(shù)條高壓直流交聯(lián)聚乙烯電纜輸電線路。直流電纜絕緣材料老化會對電纜內(nèi)部空間電荷分布特性造成影響,威脅直流電纜安全運(yùn)行。同時(shí),隨著直流電纜運(yùn)行電壓的不斷提高以及電網(wǎng)諧波問題的不斷突出,直流電壓以及直流疊加諧波電壓下的電樹枝問題已不容忽視。研究了160k V直流電纜絕緣材料在熱老化、電老化和電熱老化情況下的老化特性及其對空間電荷特性的影響,研究了直流電樹枝以及直流疊加工頻、高頻電壓下電樹枝的引發(fā)和生長特性,主要研究成果如下:對160k V直流電纜絕緣切片進(jìn)行了熱老化、電老化和電熱老化試驗(yàn)研究,并利用電聲脈沖法測試了老化前后試樣20k V/mm下的空間電荷分布特性,分析了老化對試樣平均空間電荷密度、陷阱特性等參數(shù)的影響。研究表明熱老化前期試樣會由于脫氣及后交聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致其陷阱深度和密度有所降低,內(nèi)部空間電荷密度減小。高溫?zé)崂匣瘯䥽?yán)重破壞試樣內(nèi)部分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其陷阱深度和密度均大大增加,空間電荷密度也遠(yuǎn)大于未老化試樣;直流電老化對試樣空間電荷分布特性的影響較小;電熱老化試樣的老化程度比電老化和熱老化試樣嚴(yán)重的多,出現(xiàn)了較嚴(yán)... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 空間電荷研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電纜老化與空間電荷關(guān)系研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高壓電纜電樹枝研究現(xiàn)狀
        1.2.4 紋波對直流電纜老化的影響研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容
第2章 直流電纜絕緣材料老化對空間電荷特性影響
    2.1 直流電纜絕緣材料老化試驗(yàn)
        2.1.1 試樣制備
        2.1.2 老化試驗(yàn)
    2.2 空間電荷注入和輸運(yùn)理論
        2.2.1 空間電荷注入理論
        2.2.2 電荷傳導(dǎo)理論
    2.3 空間電荷測量方法及系統(tǒng)介紹
        2.3.1 PEA基本原理
        2.3.2 PEA試驗(yàn)裝置介紹
        2.3.3 試驗(yàn)過程
    2.4 空間電荷的分布特性分析
        2.4.1 熱老化試樣的空間電荷分布特性
        2.4.2 電老化試樣的空間電荷分布特性
        2.4.3 電熱老化試樣的空間電荷分布特性
        2.4.4 老化方式的影響
    2.5 平均空間電荷密度
        2.5.1 熱老化試樣
        2.5.2 電老化試樣
        2.5.3 電熱老化試樣
    2.6 本章小結(jié)
第3章 直流電纜絕緣材料老化對其材料特性的影響
    3.1 直流電纜絕緣理化特性分析
        3.1.1 傅里葉紅外光譜分析
        3.1.2 差示掃描熱分析
    3.2 電子陷阱理論基礎(chǔ)
        3.2.1 等溫松弛電流機(jī)理
        3.2.2 電纜絕緣極化等效模型
        3.2.3 PEA方法研究電纜絕緣陷阱特性方法
    3.3 陷阱特性分析
        3.3.1 熱老化試樣
        3.3.2 電老化試樣
        3.3.3 電熱老化試樣
    3.4 直流電纜材料老化對其耐壓特性的影響
        3.4.1 試驗(yàn)方法
        3.4.2 三參數(shù)威布爾分布模型
        3.4.3 不同溫度下XLPE直流擊穿場強(qiáng)
        3.4.4 不同老化試樣直流耐壓特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 直流電纜電樹枝特性研究
    4.1 樣品制備及試驗(yàn)系統(tǒng)介紹
        4.1.1 樣品制備
        4.1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)介紹
    4.2 直流電樹枝引發(fā)特性研究
        4.2.1 試驗(yàn)方法
        4.2.2 預(yù)壓時(shí)間對直流接地電樹枝的影響分析
        4.2.3 直流接地電樹枝的極性效應(yīng)
        4.2.4 直流接地電樹枝的引發(fā)機(jī)理分析
    4.3 周期性直流接地電樹枝的生長特性
        4.3.1 試驗(yàn)方法
        4.3.2 接地電樹枝生長特性
        4.3.3 接地電樹枝形態(tài)及生長機(jī)理
    4.4 直流電樹枝生長特性
        4.4.1 試驗(yàn)方法
        4.4.2 直流電樹枝生長過程及形態(tài)
        4.4.3 直流電樹枝生長機(jī)理分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 直流疊加工頻/高頻電壓對直流電纜電樹枝特性的影響
    5.1 試驗(yàn)系統(tǒng)搭建
    5.2 直流疊加工頻電壓下電樹枝引發(fā)特性
        5.2.1 試驗(yàn)方法
        5.2.2 復(fù)合電壓下電樹枝的引發(fā)特性
    5.3 直流疊加工頻電壓下電樹枝生長特性
        5.3.1 15kV工頻分量下電樹枝生長特性
        5.3.2 10kV工頻分量下電樹枝生長特性
    5.4 直流疊加高頻電壓下電樹枝生長特性
        5.4.1 交流分量頻率對電樹枝生長速度影響
        5.4.2 交流分量頻率對電樹枝生長特性的影響
    5.5 復(fù)合電壓下交流分量和直流分量對電樹枝生長特性的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[5]脈沖電壓對變頻牽引電機(jī)絕緣老化的影響機(jī)理研究[D]. 周凱.西南交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于等溫松弛電流的高壓電纜絕緣老化狀態(tài)評定[D]. 賀鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]輕型直流輸電系統(tǒng)諧波分析模型及其穩(wěn)態(tài)特性[D]. 唐武勤.華南理工大學(xué) 2013
[3]變溫空間電荷測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 由贏公.哈爾濱理工大學(xué) 2013
[4]交流電場下XLPE電纜空間電荷測量系統(tǒng)研制[D]. 陳廣輝.華北電力大學(xué) 2013
[5]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]. 楊林.天津大學(xué) 2012
[6]脈動直流電壓下電老化過程中油紙絕緣的空間電荷特性[D]. 徐洪.重慶大學(xué) 2012
[7]寧東—山東±660kV高壓直流輸電諧波特性的研究[D]. 董鐵孝.山東大學(xué) 2012
[8]連續(xù)高壓脈沖下空間電荷對變頻牽引電機(jī)絕緣老化影響的研究[D]. 周力任.西南交通大學(xué) 2010
[9]柔性直流輸電在城市電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[D]. 李銀輝.華北電力大學(xué)（北京） 2010
[10]交聯(lián)聚乙烯電纜電樹枝引發(fā)特性及局部放電分析[D]. 葉笛.重慶大學(xué) 2009



本文編號：3166698