不同直流拓扑和敷设环境下35kV交流XLPE电缆直流载流量分析

交流电缆改为直流运行对于新能源发电并网以及提高供电容量有着重要意义.以35 kV交流交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为研究对象,采用有限元方法对三线双极式、单极式和双极式3种直流拓扑结构下的三芯交流电缆进行温度场仿真;同时考虑配电网中常见的影响因素,如靠近热水管道、电缆集群敷设、电流不平衡等,研究其对交流电缆改为直流运行下的电缆载流量的影响.研究发现:在相同工作温度下,35 kV交流XLPE电缆在单极式直流拓扑结构下运行时的载流量最小,在三线双极式直流拓扑下运行时的载流量最大;当交流电缆与城市供水管道水平间距为2.0 m,垂直间距为0.5 m时,在上述3种直流拓扑下运行时的载流量下降了约3.0%;在电缆集群敷设时,加载非同步峰值能使载流量最大提升90 A;电缆载流量随电流不平衡度先增大后减小,在不平衡度为0时,电缆载流量达到最大.研究结果为35 kV交流XLPE电缆的直流改造提供了参考依据.