摘要

为了研究电缆在不同敷设方式和直流拓扑结构时的直流运行参数,以10 kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立电缆温度场、流场和电场耦合仿真模型,对直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下电缆分别以双极式、单极式、三线双极式(three-wire bipole structure-high voltage direct current,TWBS-HVDC) 3种直流拓扑结构运行时的温度分布、流场分布和暂稳态电场分布进行了仿真分析.结果表明:在相同敷设方式下,电缆以三线双极式运行时的直流载流量最大,而以单极式运行时的直流载流量最小;10 kV交流电缆在3种敷设方式和3种直流拓扑结构下的直流电压等级均可取10 kV,且留有一定的电压裕度;电缆在沟槽敷设和单极式运行条件下的最大直流输送功率最大,为13.2 MW,而在排管敷设和双极式运行条件下的最大直流输送功率最小,为8.7 MW;当交流电缆改为直流运行后,最大输送功率将会有较大的提升.