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【精彩论文】暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程
观点凝练
摘要：高压直流（HVDC）交联聚乙烯（XLPE）绝缘海底电缆是实现长距离和大容量电能输送的重要设备。HVDC海底电缆负荷影响温度分布，而温度对HVDC XLPE绝缘电导率和电场强度分布特性有重要影响。相对于稳态负荷条件，暂态负荷条件下HVDC海底电缆热传递过程更加复杂。为研究暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程，建立热学有限元模型，仿真分析HVDC海底电缆由零负荷向满负荷再向零负荷转变过程的热传递过程，并组建试验平台开展对比研究。研究结果表明：仿真计算结果和试验测试结果吻合度高，仿真模型适用于描述暂态负荷下HVDC海底电缆热传递过程；通过构建导体温度暂态分量和稳态分量，可以实现良好的导体温度热传递过程趋势拟合，拟合方法有利于指导HVDC海底电缆温度趋势预测和现场运行维护工作。
结论：（1）HVDC直流海底电缆导体和外被层的温度变化趋势一致，导体和外被层温度的上升速率比下降速率快。导体温度到达设计运行温度时，导体和外被层温差最大。
（2）提高对HVDC直流海底电缆结构中空气含量和分布特征评估的准确性，有利于提高有关暂态热传递过程理论计算和实际应用的一致性。直流高压对直流海底电缆温升的贡献可以忽略不计。
（3）研究利用直流电流加热直流电缆导体的方法可以减少交流电流感应带来的附加损耗干扰，能够更加精确模拟直流电缆暂态热过程。采用分离暂态分量和稳态分量的思路，拟合HVDC直流海底电缆热过程，有利于工程现场运行和维护。
（4）计算模型和试验方法对暂态负荷下高压电力电缆热传递过程评价和工程应用有一定的借鉴意义。
引文信息
梁正波, 李丽君, 彭超, 等. 暂态负荷下高压直流海底电缆热传递过程[J]. 中国电力, 2020, 53(9): 133-140.LIANG Zhengbo, LI Lijun, PENG Chao, et al. Heat transfer process of hvdc submarine cables under transient load[J]. Electric Power, 2020, 53(9): 133-140.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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