文档名:基于修正分数PoyntingThomson模型的高压XLPE海缆绝缘评估
摘要:为利用频域介电谱准确评估高压交联聚乙烯(XLPE)海缆的绝缘状态,建立考虑直流电导率的修正分数Poynting-Thomson模型(分数P-T模型)以解析高压XLPE海缆的介电特性.首先,通过加速老化试验制备不同老化程度的高压XLPE海缆试样,并测得各组老化试样的力学、理化和介电数据.然后,应用修正分数P-T模型对实测介电曲线进行拟合,对比修正前后分数P-T模型表征实测介电曲线的效果.最后,通过仿真探究模型参数对介电曲线的影响规律,构建模型参数与绝缘程度之间的联系,将提出的老化特征参数与断裂伸长率(EAB)进行量化研究.研究结果表明,修正分数P-T模型能够准确拟合出不同老化程度高压XLPE海缆试样的介电曲线,提出的老化特征参数α、εa、εb和σdc可实现对高压XLPE海缆绝缘状态的量化评估.
Abstract:Toaccuratelyassesstheinsulationstatusofhigh-voltagecross-linkedpolyethylene(XLPE)submarinecablesusingthefrequencydomaindielectricspectroscopy,amodifiedfractionalPoynting-Thomsonmodel(fractionalP-Tmodel)wasestablishedconsideringdirectcurrentconductivitytoanalyzethedielectricpropertiesofhigh-voltageXLPEsubmarinecables.Firstly,high-voltageXLPEsubmarinecablesamplesofdifferentagingdegreeswerepreparedthroughacceleratedagingtests,andthemechani-cal,physicochemical,anddielectricdataofeachgroupofagedsamplesweremeasured.Subsequently,themodifiedfractionalP-Tmodelwasappliedtofitthemeasureddielectriccurves,comparingeffective-nessofthefractionalP-Tmodelbeforeandaftermodificationincharacterizingthemeasureddielectriccurves.Finally,throughsimulation,theinfluenceofmodelparametersonthedielectriccurveswasex-plored,relationshipwasestablishedbetweenmodelparametersandinsulationlevels,andaquantitativestudywasconductedoftheproposedagingcharacteristicparameterswiththeelongationatbreak(EAB).TheresearchresultsindicatethatthemodifiedfractionalP-Tmodelcanaccuratelyfitthedielectriccurvesofhigh-voltageXLPEsubmarinecablesampleswithdifferentdegreesofaging,andtheproposedagingcharacteristicparametersα,εa,εb,andσdccanrealizethequantitativeassessmentoftheinsulationsta-tusofhigh-voltageXLPEsubmarinecables.
作者:张涛 时光蕤 张楠 杜安琪 吴倩 Author:ZHANGTao SHIGuangrui ZHANGNan DUAnqi WUQian
作者单位:三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心,湖北宜昌443002华润新能源投资有限公司安徽分公司,安徽合肥230031国网湖北省电力有限公司直流公司,湖北宜昌443000
刊名:电机与控制学报 ISTICEIPKU
Journal:ElectricMachinesandControl
年,卷(期):2024, 28(4)
分类号:TM855
关键词:高压交联聚乙烯海缆 热老化 频域介电谱 分数Poynting-Thomson模型 老化特征参数 老化评估
Keywords:high-voltagecross-linkedpolyethylenesubmarinecable thermalaging frequencydomaindi-electricspectra fractionalPoynting-Thomsonmodel agingcharacteristicparameter agingassessment
机标分类号:TM855TM411TM247
在线出版日期:2024年5月27日
基金项目:国家自然科学基金基于修正分数Poynting-Thomson模型的高压XLPE海缆绝缘评估[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(4)张涛 时光蕤 张楠 杜安琪 吴倩为利用频域介电谱准确评估高压交联聚乙烯(XLPE)海缆的绝缘状态,建立考虑直流电导率的修正分数Poynting-Thomson模型(分数P-T模型)以解析高压XLPE海缆的介电特性.首先,通过加速老化试验制备不同老化程度的高压XLPE海缆试...参考文献和引证文献
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引证文献
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