10kV交聯(lián)聚乙烯電纜老化機(jī)理及狀態(tài)評(píng)估方法.pdf

1、隨著XLPE電纜在電網(wǎng)中的比重增大，其肩負(fù)的用電負(fù)荷也越來(lái)越大，所以研究XLPE電纜絕緣老化機(jī)理和絕緣狀態(tài)評(píng)估方法，為電纜線路的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電提供保障。
　　本文以10kVXLPE電纜為研究對(duì)象。論文首先對(duì)XLPE電纜故障原因和絕緣老化進(jìn)行調(diào)研分析，認(rèn)為XLPE電纜絕緣的老化是電纜發(fā)生故障的主要原因之一。從XLPE絕緣材料的特性出發(fā)，研究絕緣劣化的主要形式電樹(shù)與水樹(shù)的產(chǎn)生機(jī)理。對(duì)10kVXLPE電纜模型進(jìn)行電場(chǎng)仿真，結(jié)果表

2、明：針電極可以在絕緣內(nèi)部造成較高電場(chǎng)畸變，畸變系數(shù)最大可達(dá)570；鹽水的引入是造成XLPE電纜電場(chǎng)畸變的主要原因之一。
　　設(shè)計(jì)并完成電纜切片電樹(shù)老化試驗(yàn)和電纜段水樹(shù)老化試驗(yàn)。在極間距離1mm（±0.2mm）時(shí)，針電極與電纜絕緣之間無(wú)縫隙，6kVrms、6kHz條件下，可以觀察到電樹(shù)的發(fā)展。但電樹(shù)發(fā)展速度快，起樹(shù)時(shí)間分散性較大，不容易有效掌握其生長(zhǎng)特性。水樹(shù)老化試驗(yàn)結(jié)果表明，反向施加電壓時(shí)，當(dāng)絕緣中電場(chǎng)強(qiáng)度在5kVrms/mm左右

3、，可以確保水樹(shù)生成并發(fā)展。高頻高壓老化較工頻老化可在較短時(shí)間內(nèi)得到具有水樹(shù)特征的電纜樣品。水樹(shù)的發(fā)展長(zhǎng)度與老化時(shí)間成正比，與生長(zhǎng)速率成反比，300h老化后水樹(shù)的平均長(zhǎng)度為857μm。
　　完成不同老化時(shí)間電纜的極化/去極化電流測(cè)試。結(jié)果表明極化/去極化電流呈現(xiàn)隨著老化時(shí)間的增加而增大的趨勢(shì)。對(duì)不同時(shí)刻的極化電流幅值對(duì)比，可以更直觀的反映電纜絕緣劣化的特征。將時(shí)域下的極化電流轉(zhuǎn)換成為頻域下的介損，結(jié)果表明低頻下水樹(shù)老化電纜的介損因數(shù)