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高壓直流電纜優(yōu)勢

  一、高壓直流電纜用途與優(yōu)勢  相比于交流輸電系統(tǒng),直流輸電系統(tǒng)具有輸送容量大、輸送距離遠等優(yōu)點,且直流輸電系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)快速靈活、大范圍的連鎖故障風險較低,系統(tǒng)運行較為可靠。高壓直流電纜作為直流輸電系統(tǒng)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于風電并網(wǎng)、海島供電及跨海長距離輸電。研究表明,在輸電距離大于40km的電纜工程中,高壓直流電纜具有成本優(yōu)勢,且距離越長優(yōu)勢越明顯。作為直流輸電中的關(guān)鍵設(shè)備之一,高壓直流電纜能否安全運行對于高壓輸電網(wǎng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

  直流電纜分為繞包絕緣電纜和擠壓絕緣電纜。擠壓型直流電纜目前主要采用聚乙烯作為絕緣介質(zhì)。聚乙烯電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)堅固而簡單,生產(chǎn)安裝方便,在近期受到了廣泛的關(guān)注。目前擠壓直流電纜所有指標均優(yōu)于膠浸實心電纜。

  二、直流電纜相比于交流電纜性能更為復雜  交流電纜的絕緣層主要承受工頻交流電壓,其電場分布與介電系數(shù)呈反比分布。一般情況下可認為絕緣材料的介電常數(shù)幾乎不受溫度的影響,因此電纜絕緣層中的電場分布和溫度分布幾乎無關(guān)。而直流電纜的絕緣層主要承受直流電壓,其電場分布與體積電阻率呈正比分布。由于聚合物絕緣材料的電阻率對溫度變化非常敏感,一般情況下電阻率隨溫度的增加而呈指數(shù)減小,因此在擠壓型直流電纜正常工作時會出現(xiàn)電場反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,即電場強度*大的地方出現(xiàn)在絕緣層外表面處。其次,交流電纜在運行時由于絕緣層兩端的電壓極性不斷發(fā)生改變,因此并不會出現(xiàn)空間電荷的積累問題。而直流電纜在運行時由于電壓極性不變,因此可能存在空間電荷的積累,而空間電荷積累與直流電纜出現(xiàn)故障有著密切的關(guān)系。電纜絕緣層中的空間電荷積累會造成介質(zhì)內(nèi)局部電場的畸變,進而引起局部放電和介質(zhì)擊穿,特別在強電場作用下空間電荷的積聚會加速聚合物電介質(zhì)的老化過程。

高壓直流電纜優(yōu)勢 2022-06-21 本文被閱讀
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