【摘要】：參照油紙絕緣高壓交流(HVAC)電纜的分階絕緣設(shè)計思想,采用不同非線性絕緣材料制造具有雙層絕緣結(jié)構(gòu)的高壓直流(HVDC)電纜來改善電場分布以及減薄絕緣層厚度是一種可能的解決途徑。為了從理論上驗證雙層絕緣設(shè)計理念在HVDC電纜絕緣設(shè)計中的可行性,采用多物理場耦合軟件仿真研究了不同溫度梯度、不同施壓方式下分層半徑對雙層絕緣結(jié)構(gòu)HVDC電纜絕緣穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電場分布的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上定義了同時考慮穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)電場和溫度梯度多重因素的綜合絕緣利用系數(shù),并提出了按絕緣材料的電導(dǎo)率內(nèi)小外大排列、相對介電常數(shù)內(nèi)大外小排列確定內(nèi)外層絕緣原則和綜合絕緣利用系數(shù)最高的分層半徑確定原則,最后驗證了該雙層絕緣設(shè)計原則的合理性。電場仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn):與單層絕緣電纜相比較,雙層絕緣結(jié)構(gòu)HVDC電纜在高溫度梯度下可顯著改善電纜絕緣穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電場分布,且溫度梯度越高改善效果越顯著;雷電沖擊過程中絕緣內(nèi)的暫態(tài)電場分布受直流穩(wěn)態(tài)過程形成的界面及空間電荷的影響,而雙層絕緣結(jié)構(gòu)HVDC電纜絕緣穩(wěn)態(tài)過程中形成的界面及空間電荷與溫度密切相關(guān),因而溫度也是影響雷電沖擊過程中絕緣暫態(tài)電場分布的因素。
[Abstract]:Referring to the idea of step insulation design of oil-paper insulated high-voltage AC (HVAC) cable, It is possible to use different nonlinear insulating materials to fabricate HVDC (HVDC) cables with double-layer insulation structure to improve the electric field distribution and to reduce the thickness of insulation layer. In order to verify theoretically the feasibility of double-layer insulation design concept in HVDC cable insulation design, different temperature gradients are simulated by multi-physical field coupling software. The influence of delamination radius on the steady-state and transient electric field distribution of double-layer insulated HVDC cable under different pressure conditions is discussed. Based on this, the comprehensive insulation utilization coefficient is defined, which considers the multiple factors of steady-state, transient electric field and temperature gradient simultaneously. The principle of internal and external insulation is determined according to the internal and external conductivity of insulating materials, the relative dielectric constant is larger than that of internal and external, and the principle of determining the radius of layered insulation with the highest comprehensive insulation utilization coefficient is proposed. Finally, the rationality of the design principle is verified. The electric field simulation results show that compared with single-layer insulated cable, double-layer insulated HVDC cable can significantly improve the steady state and transient electric field distribution of the cable at high temperature gradient, and the higher the temperature gradient, the better the effect. The transient electric field distribution in the insulation during lightning shock is affected by the interface and space charge formed by the DC steady state process, while the interface and space charge formed during the steady-state insulation of the double-layer insulated HVDC cable are closely related to the temperature. Therefore, temperature is also the influence factor of transient electric field distribution during lightning shock.
【作者單位】： 哈爾濱理工大學(xué)工程電介質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)教育部重點實驗室;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2014CB239504)~~
【分類號】：TM247

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 格秀山;孫天勇;鄧顯波;;40.5kV試驗套管設(shè)計中的電場優(yōu)化[J];電氣制造;2010年09期

2 傅軍;電場分布圖的計算機動態(tài)顯示[J];高電壓技術(shù);1992年02期

3 武振中;對電場分布變化問題的論析[J];物理教師;2001年02期

4 張順喜,李勝利;蜂窩狀催化劑中電場分布的計算分析[J];高電壓技術(shù);2003年11期

5 樊雅平;黃生學(xué);;均勻帶電正三角形線圈的電場分布[J];賀州學(xué)院學(xué)報;2008年03期

6 姜黎霞;;均勻帶電直線電場分布對稱性分析[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

7 喇元;何寶聲;王紅斌;朱文俊;;新型智能管套內(nèi)部電場分析及尺寸優(yōu)化[J];廣東電力;2012年06期

8 徐哲諄，方正瑚;粉塵對線板式電除塵器電場分布的影響[J];浙江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1994年03期

9 馬永東,黃卡瑪,王可,劉寧;加載橫電磁傳輸室中的電場分布計算[J];電波科學(xué)學(xué)報;2000年01期

10 吳光亞,譚捷華,張子龍,蔡煒,張銳;高壓輸電線路用復(fù)合絕緣子電位和電場分布的計算與改善[J];電力設(shè)備;2004年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王喜芹;鄧智杰;陳迪;陳國雄;高攸綱;;人體在電梯中使用手機的電場分布仿真[A];全國電磁兼容學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 吳錚;;淺談風(fēng)電場運營管理[A];中國風(fēng)電生產(chǎn)運營管理(2013)[C];2013年

3 孫偉;陳堅;趙剛;傅正財;;特高壓雙極直流電壓發(fā)生器的電場分布設(shè)計優(yōu)化[A];08全國電工測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

4 潘琳;;風(fēng)電場并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響及對策[A];2009年風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)專題研討會論文集[C];2009年

5 張碩;朱莉;杜林;劉永民;梅小麗;;風(fēng)電場集中與分布并網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)電壓的影響研究[A];經(jīng)濟策論（下）[C];2011年

6 劉曉明;白志承;;基于改進有限單元法的電場求解器研究[A];第十屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊）[C];2013年

7 甘艷;阮江軍;;應(yīng)用有限元法分析高壓架空線路附近建筑物附近區(qū)域中的電場分布[A];電工理論與新技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

8 李泉;修士新;;中壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)部電場仿真分析與優(yōu)化[A];2010輸變電年會論文集[C];2010年

9 舒立春;張仕q;蔣興良;胡琴;尚宇;邱宗奎;;光滑支柱絕緣子覆冰交流閃絡(luò)特性試驗及電位電場分布研究[A];重慶市電機工程學(xué)會2010年學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

10 吳剛;宋志強;劉波;;強電磁環(huán)境下有孔金屬腔體內(nèi)電場分布特性研究[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 馬愛清;GIS電場及其逆問題數(shù)值計算方法研究[D];上海交通大學(xué);2009年

2 段寶興;橫向高壓器件電場調(diào)制效應(yīng)及新器件研究[D];電子科技大學(xué);2007年

3 吳昊;換流變壓器油紙絕緣結(jié)構(gòu)油中電場和界面電荷特性的研究[D];華北電力大學(xué);2013年

4 滿峰;星載電場儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機械研究所）;2009年

5 鄭剛;風(fēng)電場有功功率控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年

6 蘇永新;風(fēng)電場疲勞分布和有功功率的統(tǒng)一控制[D];湘潭大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 何常新;換流變壓器閥側(cè)套管的電場分布及絕緣特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 華園東;萬安級稀土電解槽電場和流場模擬及開發(fā)設(shè)計[D];江西理工大學(xué);2015年

3 馮偉;電力設(shè)備故障檢測中的電場和熱場計算[D];華北電力大學(xué);2015年

4 劉曉姣;基于模型預(yù)測控制算法的風(fēng)電場有功控制[D];電子科技大學(xué);2015年

5 侯帥;換流變壓器套管及出線裝置絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

6 吳琴;風(fēng)電場多機等值建模及其應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 孫帥;高壓交直流并行線路混合電場特性研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

8 劉樂樂;HVDC電纜在溫度梯度效應(yīng)下電場分布特性研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2016年

9 藍東亮;雷電環(huán)境下手機對人體周圍電場影響的仿真研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2016年

10 楊杰;基于電場逆問題的三相D-dot傳感器設(shè)計與測量系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2016年

，

本文編號：2283403