论文研究 - 地下电缆水树生长动力学建模

地下电缆故障，无论是瞬态故障还是永久性故障，都可以追溯到绝缘故障问题，其中大多数是水树引发的。 通过采取先发制人的措施，可以防止通常导致代价高昂的停电的绝缘击穿。 最具决定性的预防措施是可以实时跟踪电缆绝缘系统中水树的前进情况。 但是，这种先发制人的行为取决于现象的准确建模。 早期的水树模型是静态的，因为它们专注于电缆绝缘特性在某个时间段的变化。 因此，它们缺乏跟踪水树进展以及确定瞬时和永久性断层发生所需的属性。 本文提出了一种新的水树建模方法，重点研究了以水树的抛物线展开形式的绝缘退化几何形状。 我们开发了一个动态模型，该模型的重点是计算排出的水树的电容与时间的关系。 动态模型考虑了水树径向生长随时间的变化，以追踪绝缘层的退化。 在预测交联聚乙烯（XLPE）电缆的绝缘寿命方面进行了测试。 发现结果在文献中记录的现场老化电缆的使用寿命范围内。 此外，与通过COMSOL Hyperphysics软件验证的较早分析模型进行的性能比较也表明了它们之间的显着相关性。