10kv交联聚乙烯电缆老化机理及状态评估方法

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1、分类号_________学号：M201171287学校代码10487密级：硕士学位论文10kV交联聚乙烯电缆老化机理及状态评估方法学位申请人：黄泽琦学科专业：高电压与绝缘技术指导教师：林福昌教授李化副教授答辩日期：2014年1月7日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringAgingMechanismandStateAssessmentof10kVCross-linkedCableCandidate:Hu

2、angZeQiMajor:HighVoltageandInsulationTechnologySupervisor:Prof.LinFuchangAssoc.Prof.LiHuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.China.Jan,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人

3、和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月

4、日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着XLPE电缆在电网中的比重增大，其肩负的用电负荷也越来越大，所以研究XLPE电缆绝缘老化机理和绝缘状态评估方法，为电缆线路的长期稳定运行和可靠供电提供保障。本文以10kVXLPE电缆为研究对象。论文首先对XLPE电缆故障原因和绝缘老化进行调研分析，认为XLPE电缆绝缘的老化是电缆发生故障的主要原因之一。从XLPE绝缘材料的特性出发，研究绝缘劣化的主要形式电树与水树的产生机理。对10kVXLPE电缆模型进行电场仿真，结果表明：针电极可以在绝缘内部造成较高电场畸变，畸变系数最大可达570；盐

5、水的引入是造成XLPE电缆电场畸变的主要原因之一。设计并完成电缆切片电树老化试验和电缆段水树老化试验。在极间距离1mm（±0.2mm）时，针电极与电缆绝缘之间无缝隙，6kVrms、6kHz条件下，可以观察到电树的发展。但电树发展速度快，起树时间分散性较大，不容易有效掌握其生长特性。水树老化试验结果表明，反向施加电压时，当绝缘中电场强度在5kVrms/mm左右，可以确保水树生成并发展。高频高压老化较工频老化可在较短时间内得到具有水树特征的电缆样品。水树的发展长度与老化时间成正比，与生长速率成反比，300h老化后水树的平均长度为857μm。完成

6、不同老化时间电缆的极化/去极化电流测试。结果表明极化/去极化电流呈现随着老化时间的增加而增大的趋势。对不同时刻的极化电流幅值对比，可以更直观的反映电缆绝缘劣化的特征。将时域下的极化电流转换成为频域下的介损，结果表明低频下水树老化电缆的介损因数值要大于全新电缆的数值，且电缆老化的时间越长，水树数目越多，低频介损平均值也就越大，可作为电缆老化的诊断依据。关键词：10kVXLPE电缆、加速老化、电树、水树、极化/去极化电流。I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractNowadays,Crossed-linkedcablesareessen

7、tialforthetransmissionofelectricpower.Asreliableandsteadily,itisnecessarytostudyonagingmechanismandstateassessmentof10kVcables.Byreviewthefailurestatisticsofservicingcables,foundthatagedcableisthemajorfailure.Reviewthepossiblemechanismsofwatertreegrowthandtodiscusstheproba

8、bilityoftheiroccurrence.Inthepaper,themodelsof10kVcablesimulatewithfactorssuchaselectrode