配电电缆附件复合绝缘界面缺陷类型和位置对电场分布的影响研究.pdfVIP

2022 年 6 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 11 第37 卷第 11 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jun. 2022 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.210521 配电电缆附件复合绝缘界面缺陷类型和 位置对电场分布的影响研究 1 1 1 2 1 李国倡 梁箫剑 魏艳慧 苏国强 雷清泉 （1. 青岛科技大学先进电工材料研究院 青岛 266042 2. 国网山东省电力公司电力科学研究院 济南 250002 ） 摘要 配电网电缆附件是配电网系统的关键部件，其复合绝缘XLPE/SIR 界面是最为薄弱的 绝缘位置。该文模拟了电缆附件安装和运行过程中出现的典型缺陷，设计了电缆附件复合绝缘 XLPE/SIR 界面存在气泡、气隙、水珠、水膜、金属杂质、半导电杂质和绝缘杂质七种界面缺陷结 构，通过建立配电网电缆附件界面缺陷电场仿真模型，研究典型缺陷下电缆附件内部电场畸变规 律。仿真结果表明：在工频下，气泡缺陷与气隙缺陷在界面上引起的最大电场强度畸变值分别为 13kV/mm 和4.58kV/mm ，随着气泡缺陷尺寸的增加，电场畸变呈小幅增大趋势；水珠缺陷和水膜 缺陷引起的最大畸变电场分别为2.94kV/mm 和3.74kV/mm ，随着缺陷尺寸的增大，电场畸变明显 加剧，当尺寸增大两倍时，水珠和水膜引起的最大畸变电场分别提高了 18.7%和 16%；随着缺陷 远离应力锥根部，金属缺陷与半导电缺陷引起的电场畸变先增大后减小，最大畸变电场出现在距 离应力锥约2mm 处，畸变值约为3.65kV/mm 。相比而言，绝缘缺陷引起的最大电场畸变出现在应 力锥根部，约为8.74kV/mm ，随着缺陷远离应力锥根部电场畸变呈现明显的下降趋势。该文研究 结果对于配电网电缆附件故障分析和运行维护具有重要的指导意义。 关键词：电缆附件 复合绝缘 界面缺陷 电场仿真 中图分类号：TM853 Influence of Composite Insulation Interface Defect Types and Position on Electric Field Distribution of Distribution Cable Accessories Li Guochang 1 Liang Xiaojian 1 Wei Yanhui 1 Su Guoqiang2 Lei Qingquan 1 （1. Institute of Advanced Electrical Materials Qingdao University of Science and Technology Qingdao 266042 China 2. Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Company Jinan 250002 China) Abstract Distribution cable accessory is the key component of distribution network system, and its composite insulation XLPE/SIR interface is the weakest insulation position. In this study, the typical defec