提高XLPE高压直流海缆经济性的研究展望

张洪亮^1,2，肖晋宇³，侯金鸣³，刘耀³，赵小令³，吴佳伟³，尹毅^1,2

1. 上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系2. 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室3. 全球能源互联网发展合作组织

摘 要：结合我国高压直流海缆工程直流海缆选型、电压等级和输送容量的关系,以单位输送容量所需直流海缆原材料投入作为典型经济性指标,发现随着单回路直流海缆电压等级和载流量升高,直流海缆经济性呈上升趋势。通过对比不同路线提高电压等级和载流量后直流海缆耗材的变化,可知分别通过提高直流海缆绝缘电气水平和导体最高允许运行温度的方式实现电压等级和载流量提升对提高直流海缆经济性更为有效。此外选取导体最高运行温度为70℃的±525 kV直流海缆为典型规格,利用有限元仿真分析外加电压提高至972 kV和导体运行温度提高至90℃后直流海缆绝缘场强分布的变化,结果表明电压等级和导体运行温度的提高均会造成绝缘场强翻转后靠近绝缘屏蔽处的场强进一步升高,且二者存在协同作用,在此基础上,设定绝缘屏蔽与绝缘界面存在向绝缘内尺寸为0.125 mm的半圆形突起,有限元仿真结果表明该点的场强对比无突起情况增大了35.8%。

关键词：XLPE高压直流海缆;单位输送容量耗材;有限元仿真;经济性;