35kV超导电缆终端电流引线的绕包型绝缘设计

目前电流引线大多采用挤包型绝缘结构,为改进引线绝缘性能,提出对35kV超导电缆终端电流引线采用绕包型绝缘结构设计。选择了一种在低温条件下仍具有较好电气性能和机械性能的聚丙烯层压纸(LPP)对电流引线进行绕包,并等间距地加入铝箔作为电容屏以改善电流引线的电场分布。通过计算和仿真分析可知,加入4层铝箔对绝缘层电场分布的改善效果最为显著。电气性能测试表明该35kV电流引线完全符合电气性能要求。该绕包型绝缘设计的特点为:绝缘层可以骤冷,且不会遇低温开裂;改善了轴向与径向电场和绝缘层的抗电老化性能,提高了绝缘层的击穿电压。

厦门220kV春围Ⅱ路海底电缆工程概述

厦门220kV春围Ⅱ路海底电缆首次在国内使用了大截面(2 500mm^2)、高电压(220kV)等级的自容式充油聚丙烯薄膜木纤维复合纸(PPLP)绝缘复合光纤电缆。介绍了该海底电缆的选型思路、电缆结构以及用于海底电缆敷设的自行设计的退扭系统,对海底电缆光纤测温、油压监测、海域视频监视等辅助系统进行了阐述。

液氮环境下电老化对聚丙烯层压纸交流击穿及陷阱分布特性的影响

为了研究高温超导电缆绝缘材料聚丙烯层压纸(PPLP)在实际服役过程中的老化规律及机理,对PPLP绝缘材料进行了不同程度的电老化,通过交流击穿及等温表面电位衰减研究了电老化对PPLP绝缘材料击穿特性及陷阱分布特性的影响,并结合红外光谱、显微形貌观测和热重实验分析其老化机理。实验结果表明:随着电老化程度的增大,PPLP绝缘材料的交流击穿场强由113.3 kV/mm降低至92.3 kV/mm,浅陷阱密度逐渐增大,深陷阱密度逐渐减小;PPLP外层绝缘纸结构趋于松散,部分纤维素断裂,表面出现大量孔隙,绝缘纸内部氢键及糖苷键对应的红外吸收峰强度降低;同时,绝缘纸的最快热失重温度降低,而中层聚丙烯的热失重过程未发生明显变化,说明在老化过程中PPLP绝缘性能下降的主要原因在于外层绝缘纸的劣化。分析认为:纤维素分子主链上的糖苷键以及分子间的氢键在高能电子的撞击下发生断裂,分子间作用力减弱,结构致密性降低;绝缘纸内部自由体积增大,纤维素分子链段对电荷的束缚能力减弱,电荷更容易在分子链间进行迁移,进而导致PPLP绝缘深陷阱密度和交流击穿场强降低。

电老化后聚丙烯层压纸的绝缘性能变化及局部放电特性

高温超导电缆所用的聚丙烯层压纸(PPLP)为绕包式结构,由于整流器件的存在使其承受交直流复合电压,在对接间隙处易发生局部放电。在长期工作电压下,其绝缘性能会发生变化,同时会对局部放电产生影响。本文在液氮环境下对PPLP进行直流电老化实验,采用内部放电模型来模拟对接间隙,并结合仿真计算分析内部放电模型的电场分布,对电老化机理和局部放电结果进行讨论分析。结果表明:电老化后PPLP的电导率和相对介电常数随老化时间的增加整体呈增大趋势,其直流电气强度随电老化时间的增加逐渐下降,但仍保持良好的绝缘性能。局部放电的剧烈程度随PPLP电老化时间的增加有所增大,局部放电发生的相位主要集中在复合电压的上升阶段,且复合电压中的交直流比例是影响局部放电的主要因素。