李乃一,陈俊,任广振,姜文东,邵先军,曹俊平
LI Naiyi,CHEN Jun,REN Guangzhen,JIANG Wendong,SHAO Xianjun,CAO Junping

• 1:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
• 2:国网浙江省电力有限公司舟山供电公司
• 3:国网浙江省电力有限公司

摘要(Abstract)：

交联聚乙烯绝缘高压直流电缆是实现多端柔性直流输电的关键设备。我国自2012年起,先后有采用±160 kV,±200 kV,±320 kV交联聚乙烯绝缘高压直流电缆的柔性直流输电工程成功投入运行,电缆运行状态和故障隐患是普遍关心的问题。介绍了一起舟山柔性直流输电工程±200 kV高压直流电缆双极短路故障,对故障电缆进行了解体检查、击穿通道观察以及介电、理化性能评估,从电缆设计绝缘水平、劣化和空间电荷的影响、单极接地故障过电压特性及其对直流电缆运行击穿特性的影响等方面分析了故障原因。
High voltage DC-XLPE cables are critical devices for multi-terminal VSC-HVDC transmission.Since 2012, VSC-HVDC projects with ±160 kV, ±200 kV and ±320 kV high voltage DC-XLPE cables have been put into operation successively in China, and cable operation status and potential troubles and faults is a common concern. This paper introduces a bipolar short circuit fault of ±200 kV HVDC cable of Zhoushan VSC-HVDC transmission project. The disassembly examination, observation of breakdown channels, and assessment of dielectical, physical and chemical properties of the faulted cables were performed. The design insulation level of cable, effect of degradation and space charge, overvoltage characteristics of unipolar grounding fault and its impact on operating breakdown characteristics of HVDC cable were analyzed to reveal fault cause.

关键词(KeyWords)： 交联聚乙烯电缆;柔性直流输电;绝缘状态评估;过电压特性;故障分析
XLPE cable;VSC-HVDC transmission;insulation state assessment;overvoltage characteristics;fault analysis

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国网浙江省电力有限公司科技项目（5211DS19002Z）

作者(Author): 李乃一,陈俊,任广振,姜文东,邵先军,曹俊平
LI Naiyi,CHEN Jun,REN Guangzhen,JIANG Wendong,SHAO Xianjun,CAO Junping

DOI: 10.19585/j.zjdl.202010005

参考文献(References)：

• [1]汤广福.基于电压源换流器的高压直流输电技术[M].北京：中国电力出版社，2010.
• [2]韦延方，卫志农，孙国强，等.适用于电压源换流器型高压直流输电的模块化多电平换流器最新研究进展[J].高电压技术，2012,38(5):1243-1252.
• [3]徐政，屠卿瑞，管敏渊.柔性直流输电系统[M].北京：机械工业出版社，2013.
• [4]饶宏.南方电网大功率电力电子技术的研究和应用[J].南方电网技术，2013,7(1):1-5.
• [5]许强，罗俊华，张丽，等.柔性直流输电示范工程电缆进线相关技术探讨[J].华东电力，2011,39(7):1151-1154.
• [6]汤广福，罗湘，魏晓光.多端直流输电与直流电网技术[J].中国电机工程学报，2013,33(10):8-17.
• [7]杨黎明，朱智恩，杨荣凯，等.柔性直流电缆绝缘料及电缆结构设计[J].电力系统自动化，2013,37(15):117-124.
• [8]侯帅，傅明利，田野，等.高压直流电缆交联聚乙烯绝缘材料及半导电屏蔽材料热性能及机械性能分析[J].南方电网技术，2015,9(10):13-18.
• [9]杜伯学，韩晨磊，李进，等.高压直流电缆聚乙烯绝缘材料研究现状[J].电工技术学报，2019,34(1):179-191.
• [10]赵林杰，赵晓斌，厉天威，等.多端柔性直流输电系统中±160 kV XLPE绝缘电缆系统设计与选型[J].高电压技术，2014,40(9):2635-2643.
• [11]高强，林烨，黄立超，等.舟山多端柔性直流输电工程综述[J].电网与清洁能源，2015,31(2):33-38.
• [12]严有祥，方晓临，张伟刚，等.厦门±320 kV柔性直流电缆输电工程电缆选型和敷设[J].高电压技术，2015,41(4):1147-1153.
• [13]谢书鸿，傅明利，尹毅，等.中国交联聚乙烯绝缘高压直流电缆发展的三级跳：从160 kV到200 kV再到320 kV[J].南方电网技术，2015,9(10):5-12.
• [14]钟力生，任海洋，曹亮，等.挤包绝缘高压直流电缆的发展[J].高电压技术，2017,43(11):3473-3489.
• [15]刘云鹏，刘贺晨，钟平，等.直流电老化对160 kV直流电缆材料空间电荷分布特性的影响分析[J].绝缘材料，2017,50(3):37-42.
• [16]刘黎，俞兴伟，乔敏.直流断路器及阻尼快速恢复系统在舟山多端柔性直流输电工程中的应用[J].浙江电力，2018,37(9):8-13.
• [17]曾鑫辉，谭建成.柔性直流输电线路故障分析与保护综述[J].浙江电力，2019,38(6):21-28.
• [18]裘鹏，王一，陆翌，等.一起多端柔性直流输电系统短路故障分析[J].浙江电力，2019,38(11):22-27.