交聯(lián)聚乙烯電力電纜絕緣老化評估及修復(fù)方法研究.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯(Crosslinked Polyethylene，XLPE)絕緣電力電纜作為電力傳輸媒介廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。電力電纜在經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行后，其絕緣內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生水樹，使絕緣局部電場增強(qiáng)，造成電纜絕緣性能下降，甚至發(fā)生突發(fā)擊穿事故，影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。認(rèn)識(shí)水樹老化給XLPE絕緣介電性能帶來的影響，由此發(fā)展安全有效的電纜無損試驗(yàn)方法，評估電纜老化程度并采取相關(guān)措施避免電力事故的發(fā)生是電力部門目前迫切需求的。與此同時(shí)，針對老化嚴(yán)

2、重電纜，發(fā)展一種絕緣增強(qiáng)修復(fù)技術(shù)，以此延長電纜運(yùn)行壽命，對減少電力運(yùn)營成本、提高經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益具有重要意義。
　　研究了水樹枝存在引起的XLPE絕緣介電性能變化特別是非線性現(xiàn)象機(jī)理;利用Maxwell-Wagner與Maxwell-Wagner-Sillars極化理論分別建立了整體絕緣與水樹老化區(qū)域的介電分析模型，并基于Ansoft搭建了含水樹XLPE絕緣的有限元仿真模型。在這些模型基礎(chǔ)上分析了組成水樹的微孔形態(tài)與水樹長度對XLP

3、E絕緣介電常數(shù)、電導(dǎo)率、介質(zhì)損耗角正切tanδ以及內(nèi)部電場的影響。分析結(jié)果為水樹老化給XLPE絕緣性能帶來的變化與非線性特性的理解提供了科學(xué)依據(jù)，也為評估方法的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)理論支持。
　　在總結(jié)了國內(nèi)外電纜絕緣診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)研究了兩種無損試驗(yàn)方法—等溫松弛電流法與損耗電流諧波分量法在電纜老化評估方面的應(yīng)用，介紹了兩種方法的原理，同時(shí)分別建立了它們的分析模型，并基于實(shí)驗(yàn)范例與仿真分析研究了其中的特征參量與電纜水樹老化間的關(guān)