10 kV交流XLPE电缆改为直流运行的热电耦合仿真

• 作者: 王启隆 王国海 陈向荣 于竞哲
• 来源期刊: 西南交通大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: XLPE电缆 直流拓扑结构 电缆敷设 直流功率输送 数值仿真
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 46-54
• 页数: 9页
• 分类号: TM247
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200111

摘要

为了研究电缆在不同敷设方式和直流拓扑结构时的直流运行参数,以10?kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(cross-linked?polyethylene,XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立电缆温度场、流场和电场耦合仿真模型,对直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下电缆分别以双极式、单极式、三线双极式(three-wire?bipole structure-high?voltage?direct?current,TWBS-HVDC)?3种直流拓扑结构运行时的温度分布、流场分布和暂稳态电场分布进行了仿真分析.?结果表明:在相同敷设方式下,电缆以三线双极式运行时的直流载流量最大,而以单极式运行时的直流载流量最小;10?kV交流电缆在3种敷设方式和3种直流拓扑结构下的直流电压等级均可取10?kV,且留有一定的电压裕度;电缆在沟槽敷设和单极式运行条件下的最大直流输送功率最大,为13.2?MW,而在排管敷设和双极式运行条件下的最大直流输送功率最小,为8.7?MW;当交流电缆改为直流运行后,最大输送功率将会有较大的提升.