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。 路的供电能力，需要对电缆的运行参数进行准确设计。针对以上问题，本文以10kV电压等级交流配电网中广泛使用的典型3芯XLPE绝缘电缆为例，电缆改为直流运行-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动钢管滚圆机滚弧机根据所选电缆的结构和材料参数使用有限元分析软件ANSYS建立了电缆的温度场和电场耦合仿真模型，对所选型号电缆在双极式直流运行方式下的温度场和暂稳态电场进行了仿真。通过对仿真结果的分析，得出了所选型号电缆的载流量、直流电压等级及最大输送功率等参数，可为相关工程提供一定参考。1配电网交改直设计基础1.1拓扑结构将三相交流电缆线路改造为双极式直流线路的方案如图1所示。 本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 由图1可知：3根电缆中的2根作为输送负荷电流的直流极线，而第3根电缆作为接地极线。若2根直流极线中有1根发生故障，则线路可改为单极直流运行，故障极线中的电流通过接地极线流回。本文研究以交流XLPE电缆改造为双极式直流运行方式为前提。图1三相电缆的双极式直流运行方案图2电缆的空间电荷积累将交流电缆改为双极式直流运行后，有2根导体会一直处在直流高压下运行。而在直流电场的作用下，XLPE绝缘材料内部会积累空间电荷，可能导致材料内部的电场强度达到原电场强度的6~10倍，进而引起绝缘材料的击穿。为了抑制绝缘中的空间电荷效应，国内外学者通过添加、共混、接枝、共聚等方法来对直流电缆用XLPE绝缘材料进行改性研究，而因在交流电场下并不存在此问题，故交流XLPE电缆并未针对此问题采取过相应措施。因此，对于改为直流运行后的交流XLPE电缆，必须要解决的难题就是绝缘中的空间电荷积累问题[14-15]。文献[16-17]在不同温度下对不同聚合物绝缘材料的空间电荷积累情况进行了测量。对于XLPE绝缘材料，实验结果表明：当温度为25℃时，其电缆改为直流运行-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动钢管滚圆机滚弧机 本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/