220 kV電纜油終端典型缺陷電場及溫度特性

方春華，盧佳楊，郭凱歌，陳 杰，曹京滎，陶玉寧，吳 田，張 峰

(1.三峽大學電氣與新能源學院，宜昌 443000；2.國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院，南京 211103)

隨著城市的不斷發展，220 kV及以上高壓電纜日益增多，故障率也逐漸增加，而電纜終端缺陷引發的故障占電力電纜線路運行故障的39%以上[1-6]。電纜終端安裝過程中，推動應力錐時可能會在主絕緣表面留下劃痕，導致主絕緣表面損傷而留下氣隙從而引起局部放電。剝切半導體層時，由于操作失誤易在主絕緣上留下半導體尖端。終端制作過程中若密封不良，長期運行過程中可能出現受潮現象[7-10]。終端出現缺陷時長期運行在高電壓強電流環境中會導致絕緣老化，從而會引起爆炸事故和火災。例如某220 kV電纜終端應力錐在安裝過程中由于操作不當在主絕緣表面留下劃痕，劃痕處電場畸變并出現持續性局部放電，造成絕緣老化，最終導致終端擊穿[11]。而某220 kV電纜終端在絕緣層打磨后仍存在毛刺、不平整現象，使應力錐與主絕緣的接觸面由于存在雜質而引發爬電，隨時間推移，爬電貫通，最終導致電纜終端故障引起爆炸[12]。為預防電纜終端缺陷導致局部放電而引發絕緣事故，對終端進行缺陷電場及溫度場的仿真研究具有重要意義。

在高壓電纜電場分布研究方面，文獻[13-14]采用COMSOL Multiphysics仿真軟件研究320 kV直流電纜接頭電場分布特性。文獻[15]利用有限元仿真計算法對110 kV電纜中間接頭出現表面破損、主絕緣劃痕和半導電層氣隙時的電場進行仿真分析。……