10 kV交流XLPE电缆改为直流运行的温度场和电场仿真分析

作     者：于竞哲 苏宜靖 周浩 胡列翔 黄晓明 许烽 YU Jingzhe;SU Yijing;ZHOU Hao;HU Liexiang;HUANG Xiaoming;XU Feng

作者机构：浙江大学电气工程学院杭州310027 国网浙江省电力公司杭州310007 国网浙江省电力公司湖州供电公司湖州313000 国网浙江省电力公司电力科学研究院杭州310014 

基　　金：国网浙江省电力公司科技项目(5211DS15002W) 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2017年第43卷第11期

页      码：3653-3660页

摘      要：将交流电缆配电线路改造为直流运行后,准确设计电缆的运行参数能在最大程度上利用原有线路的供电能力。为此,以10 kV电压等级交流配电网中广泛使用的典型3芯交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为例,根据所选电缆的结构和材料参数,使用有限元分析软件ANSYS建立了电缆温度场和电场耦合仿真模型,并在直流运行方式为双极式的条件下对电缆的温度场和电场进行了仿真。研究结果表明:对于所选典型电缆,为避免空间电荷效应的影响,其直流电压等级的取值范围为±10~±20 kV;当电缆在温度为40℃的空气环境中敷设而且导体的长期工作温度为70℃时,其载流量约为440 A;同时,其最大输送功率约为改造前的1.3~2.6倍。所得结论以及所用设计条件、步骤可为相关工程提供一定参考。

主 题 词：10 kV XLPE电缆 交改直 载流量 直流电压等级 ANSYS仿真 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13336/j.1003-6520.hve.20171031021

馆 藏 号：203280142...