高压直流挤包绝缘电力电缆系统及其工程应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

参考文献 6

第2章 HVDC电缆输电基础 9

2.1 HVDC输电的历史 9

2.2 HVAC与HVDC输电系统的经济比较 15

2.3 HVDC输电系统的配置和运行模式 16

2.4 CSC和VSC整流器 20

2.4.1线性整流电流源换流器的运行 20

2.4.2自整流电压源换流器的操作 21

2.4.3 CSC与VSC：它们如何影响电缆绝缘 23

2.5 HVDC输电电缆 23

2.5.1陆上和海底电缆输电 23

2.5.2不同类型HVDC电缆 25

2.5.3 HVDC电缆绝缘 30

参考文献 32

第3章 HVDC挤包绝缘电缆设计的主要原则 35

3.1 HVAC和HVDC挤包型绝缘电缆的差异 35

3.1.1结构差异 35

3.1.2 HVDC挤包型绝缘电缆的典型结构 36

3.1.3电场分布的差异 41

3.2瞬态直流电场分布 53

3.2.1到达稳态直流电场分布的时间 54

3.2.2 HVDC电缆运行阶段的定义 55

3.2.3不同阶段的电场分布 56

3.3环境温度对HVDC挤包电缆稳态电场的影响 63

3.4叠加在直流电压上的脉冲 64

3.5 HVDC电缆冲击电压实验的统计方法 66

3.6受陷阱空间电荷效应影响的应力分布修正 72

3.7 HVDC挤包电缆电介质 74

3.8 PE形态及其对电性能的影响 78

参考文献 80

第4章 HVDC挤包绝缘中的空间电荷：存储、效应和测量方法 84

4.1 HVDC电缆绝缘中的空间电荷 85

4.2绝缘聚合物中电荷注入和转换 90

4.2.1低场传导 90

4.2.2高场传导 94

4.3空间电荷积累 99

4.3.1电荷产生 99

4.3.2电荷陷阱 105

4.4 HVDC挤包绝缘的空间电荷测试方法 108

4.4.1热测法 111

4.4.2压力波法 118

4.4.3陷阱深度和空间电荷迁移率的评估技术 130

4.5空间电荷测量技术的最新进展 135

4.5.1热阶跃脉冲法在HVDC电缆空间电荷测试中的应用 135

4.5.2 PEA技术在HVDC电缆空间电荷测量中的应用 141

4.5.3压力波法的最新进展 158

4.6电力电缆最佳空间电荷测量方法的比较：PEA与TSM对比 159

参考文献 165

第5章 HVDC挤包电缆系统的改进设计 172

5.1 HVDC电缆的挤出聚合物绝缘的改善研发趋势 173

5.1.1 HVDC挤包绝缘的改善有待解决的问题 173

5.1.2 HVDC电缆聚合物绝缘材料的性能优化 174

5.1.3 HVDC挤包绝缘的开发历史 175

5.2交流场合用的LDPE、 XLPE或HDPE电缆混合物未加改进直接用于HVDC应用领域 177

5.3无电应力反转或电应力反转受限的直流电缆 178

5.4抑制聚合物内部空间电荷的发展 179

5.4.1改善电极绝缘界面特性 179

5.4.2整体绝缘性能的改善 180

5.5 HVDC挤出电缆改进设计方面的进一步要求 188

5.6 HVDC挤包电缆的改进设计 190

5.6.1首例改进设计的HVDC挤包电缆 191

5.6.2哥特兰岛项目的电缆设计 191

5.6.3默里连接项目相关的电缆设计 192

5.6.4跨湾工程项目的电缆设计 194

5.6.5其他改进的电缆设计 195

5.7 HVDC挤包电缆系统用附件的改进设计 197

5.7.1哥特兰岛项目相关的附件设计 201

5.7.2默里连接项目相关的附件设计 202

5.7.3 HVDC挤包电缆附件目前的工艺水平 203

5.8电缆系统设计的改进 207

5.9 HVDC挤包绝缘电缆系统的试验 208

参考文献 211

第6章 HVDC电缆挤包绝缘寿命模型 219

6.1基本原理 219

6.1.1绝缘寿命模型的传统方法 221

6.1.2 HVDC挤包绝缘寿命模型的可能性框架 229

6.2基于空间电荷的挤包HVDC电缆寿命模型 242

6.2.1电场限制空间电荷模型 243

6.2.2空间电荷DMM模型 245

6.3从空间电荷到局部放电：基于微小空隙损伤发展的寿命模型 249

6.3.1 PE-空隙界面的电荷积累及向空隙内的电荷注入 250

6.3.2空隙内热电子雪崩形成 251

6.3.3空隙-PE界面向PE内部的损伤发展 252

6.3.4模型在挤出HVDC绝缘失效时间估算方面的应用 253

6.4空间电荷：老化的原因还是结果 256

参考文献 262

第7章 世界上主要的HVDC挤包绝缘电缆系统 268

7.1概述 268

7.2运行中的挤包绝缘电缆系统 272

7.2.1哥特兰岛联网工程 272

7.2.2默里连接工程 274

7.2.3纽约长岛电缆工程 276

7.2.4 Troll A天然气平台 277

7.2.5 Estlink联网工程 278

7.2.6 BorWin 1联网工程 279

7.2.7美国跨湾工程 279

7.2.8日本北海道—本州联络线工程 282

参考文献 283