暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程

摘要

高压直流(HVDC)交联聚乙烯(XLPE)绝缘海底电缆是实现长距离和大容量电能输送的重要设备.HVDC海底电缆负荷影响温度分布,而温度对HVDC XLPE绝缘电导率和电场强度分布特性有重要影响.相对于稳态负荷条件,暂态负荷条件下HVDC海底电缆热传递过程更加复杂.为研究暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程,建立热学有限元模型,仿真分析HVDC海底电缆由零负荷向满负荷再向零负荷转变过程的热传递过程,并组建试验平台开展对比研究.研究结果表明:仿真计算结果和试验测试结果吻合度高,仿真模型适用于描述暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程;通过构建导体温度暂态分量和稳态分量,可以实现良好的导体温度热传递过程趋势拟合,拟合方法有利于指导HVDC海底电缆温度趋势预测和现场运行维护工作.