本文件主要討論了標(biāo)稱電壓為±80至320 kV的直流彎曲固化柔性電纜的開發(fā)中的空間電荷去除機(jī)制，以及絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和高壓直流柔性交聯(lián)電纜和高壓直流交聯(lián)電纜的電場分布?？臻g充電有關(guān)的措施和生產(chǎn)過程中制造技術(shù)的討論。鍵詞：柔性交聯(lián)直流電纜;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);空間費(fèi)用;絕緣厚度文件編號(hào)：中圖分類號(hào)：TM464綠色能源的發(fā)展是中國未來新能源的發(fā)展方向和新能源的使用。期以來，風(fēng)能和太陽能發(fā)電等可再生能源難以在電網(wǎng)上開發(fā)，主要是因?yàn)榇嬖跐撛诘陌踩[患，如諧波污染和電壓閃變等。能和太陽能發(fā)電的間歇性和不確定性。流和電壓波動(dòng)很大，可靠性很差。

　　了有效地解決這個(gè)問題，來自不同國家的技術(shù)人員經(jīng)常進(jìn)行長期的實(shí)踐和探索，并提供靈活的直流輸電模式，以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)可再生發(fā)電?；畹闹绷鱾鬏敿夹g(shù)使用直流電源轉(zhuǎn)換器和PWM技術(shù)進(jìn)行直流傳輸。技術(shù)更適用于并網(wǎng)可再生能源，并網(wǎng)分布式發(fā)電，島嶼電力傳輸，電網(wǎng)電力和異步互聯(lián)到替代電網(wǎng)。著國家電網(wǎng)和高壓輸電技術(shù)的快速發(fā)展，高壓直流電纜已成為柔性直流輸電的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備之一。壓直流電纜的發(fā)展是一個(gè)問題。力電纜行業(yè)的主要人物。柔性直流高壓交聯(lián)電纜中形成和消除空間電荷的機(jī)理在具有高電量的交聯(lián)聚乙烯絕緣材料中，存在諸如孔隙和雜質(zhì)的微缺陷。長時(shí)間施加DC電場時(shí)，載流子在定向遷移期間被“陷阱”捕獲以形成空間電荷，這導(dǎo)致局部集中和電場失真。時(shí)，局部電場等于施加電場的強(qiáng)度和空間電荷的強(qiáng)度。局部電場強(qiáng)度大大超過電纜的設(shè)計(jì)場強(qiáng)時(shí)，很快就會(huì)導(dǎo)致絕緣老化和劣化。別是在極性反轉(zhuǎn)過程中，局部電場趨于強(qiáng)烈增加，絕緣失效的概率線性增加。此，高壓直流電纜的成功開發(fā)對(duì)于消除空間電荷“陷阱”和避免絕緣中形成空間電荷至關(guān)重要。
　　慮到空間電荷的原因，使用以下方法去除和消除空間電荷：消除捕獲電荷的“陷阱”使用超純化絕緣材料，并添加絕緣材料聚合過程中第三單體，以有效地抑制微孔和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。緣熱處理技術(shù)在超潔凈絕緣材料中添加第三種單體并不能完全消除“陷阱”電荷。絕緣材料的生產(chǎn)過程中，形成少量的交聯(lián)反應(yīng)副產(chǎn)物，其主要成分是甲烷和枯基醇。等在絕緣體中逐漸形成微孔。了進(jìn)一步消除交聯(lián)副產(chǎn)物，必須對(duì)絕緣材料進(jìn)行熱處理。獻(xiàn)[2]對(duì)XLPE的熱處理進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論，預(yù)先加熱和脫氣的電纜不會(huì)產(chǎn)生空間電荷。除電荷發(fā)射源以消除電荷發(fā)射源的有效手段是在絕緣和半導(dǎo)體屏蔽層之間提供平滑的界面并避免在界面處發(fā)生峰值放電。生產(chǎn)過程中，通常采用以下兩種方案來確保屏蔽層和絕緣層的平滑截面：一種是使用超光滑半導(dǎo)體屏蔽材料作為一層屏蔽HVDC電纜的導(dǎo)體和絕緣屏蔽層;改進(jìn)機(jī)頭的矩陣，重新拉伸擠壓模，將模具表面氮化4小時(shí)，進(jìn)行高精度切割，精加工必須為0.05或更小。保良好的橡膠流動(dòng)，確保絕緣層與保護(hù)層之間的絕對(duì)界面。瑟。緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直流電場分布特性在交變電場下，電纜絕緣中的電場強(qiáng)度與絕緣的介電常數(shù)成反比。于單個(gè)絕緣子的電纜，當(dāng)電纜的電壓和結(jié)構(gòu)參數(shù)不變時(shí)，場強(qiáng)的分布僅受絕緣半徑的影響。纜的電場強(qiáng)度降低。纜的徑向和最大磁場強(qiáng)度出現(xiàn)在駕駛員的護(hù)罩上。DC場的強(qiáng)度高時(shí)，XLPE絕緣體內(nèi)部的電場強(qiáng)度分布與其絕緣電阻成正比，并且在其中的電場強(qiáng)度更大。
　　緣電阻更大。此，在DC場強(qiáng)度下，電場強(qiáng)度不僅與電壓和結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，而且與溫度分布有關(guān)。直流電纜運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體溫度很高，絕緣表面的溫度相對(duì)較低，電場強(qiáng)度的分布對(duì)驅(qū)動(dòng)器來說較低，絕緣絕緣性較高并且交變電場的分布正好相反。于DC電場分布的特殊性，絕緣屏蔽具有高場強(qiáng)。緣屏蔽層位于絕緣層的外側(cè)，容易損壞，導(dǎo)致電纜絕緣層斷裂。此基礎(chǔ)上，選擇采取該過程的步驟以確保電纜的安全性。理設(shè)計(jì)電纜的絕緣厚度，絕緣厚度控制絕緣屏設(shè)計(jì)的電場強(qiáng)度不僅要考慮標(biāo)稱電壓，還要考慮到標(biāo)稱電壓。度和絕緣的阻力因素。流電纜的絕緣場強(qiáng)和直流電纜的場強(qiáng)分布根據(jù)下式計(jì)算：其中E是場強(qiáng)，U是電壓值，R是絕緣的外半徑和r是絕緣的內(nèi)半徑。流電纜絕緣內(nèi)部場的分布不僅與絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與絕緣的絕緣電阻成正比。緣的場強(qiáng)分布根據(jù)下式計(jì)算：其中U是標(biāo)稱直流電壓，r是絕緣中任何一點(diǎn)的半徑，D是絕緣的外徑，d是絕緣的內(nèi)徑。中P是絕緣電阻的電場系數(shù)，礦用電纜a是絕緣電阻的溫度系數(shù)，0是導(dǎo)體溫度，0是絕緣外表面的溫度，r1是絕緣半徑和r2是駕駛員的半徑。流電纜系統(tǒng)包括電纜接頭和電纜終端的絕緣材料，一般絕緣材料的介電強(qiáng)度大于30kV / mm。過絕緣厚度設(shè)計(jì)，平均場強(qiáng)和屏蔽電阻小于20kV / mm。流電纜系統(tǒng)安全可靠。
　　算的絕緣厚度絕緣厚度使用下式計(jì)算：其中t是由直流電壓確定的絕緣厚度，mm，VDC是直流電壓，電纜是主體，kV; EDC是直流電壓斷裂強(qiáng)度，通常為80 kV / mm; K1是老化系數(shù)，K1使用以下公式計(jì)算：其中t0是壽命，計(jì)算超過40年，即350 400h; t是短期保持時(shí)間，取1h，n為壽命指數(shù)，取12.代替上式，計(jì)算K1 = 2.89，K2為溫度系數(shù)。1.25; K3是安全系數(shù)，取1.1。同電壓等級(jí)的電纜絕緣厚度如表1所示。據(jù)電流分布公式計(jì)算導(dǎo)體和絕緣屏蔽層的電場強(qiáng)度。

　　DC場的電壓，見表2.當(dāng)高壓交聯(lián)電纜停止時(shí)，絕緣層中的電場分布如圖2所示。高壓交聯(lián)電纜CC在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，絕緣層中的電場分布示于圖1中。2.絕緣雜質(zhì)控制技術(shù)絕緣雜質(zhì)控制技術(shù)非常重要。術(shù)開發(fā)過程采用以下兩種技術(shù)來控制絕緣雜質(zhì)：自動(dòng)除污技術(shù)安裝有自動(dòng)除污裝置，其原理是智能監(jiān)控絕緣材料內(nèi)的雜質(zhì)。旦雜質(zhì)超過標(biāo)準(zhǔn)，它立即被引導(dǎo)出供應(yīng)管。斗中的超潔凈絕緣材料的雜質(zhì)可以控制在小于50μm。

　　質(zhì)過濾技術(shù)如果過濾水平達(dá)到50μm，則使用高效率的雙層400目超細(xì)過濾器。了保證超薄高效400目過濾器的安全性和可靠性，在過濾系統(tǒng)中安裝了一個(gè)特殊構(gòu)造的加強(qiáng)過濾器，以防止在使用超細(xì)過濾器時(shí)造成損壞。率高，能夠有效過濾預(yù)粘合和超細(xì)燒傷。東西。
　　于交聯(lián)副產(chǎn)物的排除技術(shù)交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在交聯(lián)反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生許多交聯(lián)副產(chǎn)物，否則這些交聯(lián)副產(chǎn)物將在絕緣材料中保持微孔形式。些微孔將在DC電場的作用下捕獲自由電荷，形成空間電荷。此，消除副產(chǎn)物交聯(lián)和連續(xù)減少絕緣微孔是該技術(shù)的關(guān)鍵。了有效去除交聯(lián)副產(chǎn)物，高壓直流電纜一旦開發(fā)完成，就被推入循環(huán)真空干燥室，電纜絕緣層經(jīng)過脫氣熱處理。氣壓15至20天。燥室的溫度應(yīng)控制在71℃。度范圍約為82℃。論高壓直流交聯(lián)電纜是柔性直流輸電的關(guān)鍵設(shè)備之一。發(fā)交聯(lián)高壓直流電纜非常重要。流高壓交聯(lián)電纜的關(guān)鍵技術(shù)是消除絕緣中的空間電荷。產(chǎn)過程中的真空熱處理方法是解決該問題的有效方法。流電場下絕緣體中電場強(qiáng)度的分布與交變電場下的電場強(qiáng)度分布完全不同。好不僅要考慮導(dǎo)體屏蔽的場限，還要考慮絕緣屏蔽的領(lǐng)域。
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