柔直换流站500 kV高压电缆异常放电与发热现象仿真研究OA

柔直换流站紧凑化建设为目前的发展趋势,其电缆夹层中高压电缆的敷设也更为紧密,导致内部电磁环境越发复杂,异常放电与发热故障风险不断提高。为此,以国内一起柔直换流站内500 kV高压电缆出现的异常放电与发热故障现象为研究对象,提出了一种考虑异常谐波的电缆电磁-热耦合仿真分析方法,构建了石墨导电涂层(graphite conductive coating,GCC)涂覆条件下的电缆电磁-热耦合仿真模型,结合场路耦合理论开展GCC存在多接地点工况下的异常放电与发热仿真研究,明确了工程上产生异常放电与发热现象的主要原因,给出了优化GCC涂覆厚度的电缆多点接地缓解措施。研究结果表明:线路中异常谐波含量和GCC上的额外接地点是导致电缆出现异常放电与发热现象的主要原因,故障相电缆GCC干扰电压最高达到461.30 V,电缆温度最高达到149.94℃。经过缓解设计后,故障相电缆GCC干扰电压下降62.25%,电缆最高温度下降73.52%。研究成果可为工程上电缆异常放电与发热现象的仿真计算以及缓解设计提供有益参考。