高壓直流擠包絕緣電力電纜系統及其工程應用（簡體書）

本書是一本完整闡述高壓直流（HVDC）擠包絕緣電纜系統的技術專著，涵蓋了電纜線路、絕緣材料和附件的設計和工程技術，以及電纜性能、壽命和可靠性問題。全書內容豐富，由淺入深，共分為7章，主要內容包括HVDC電纜輸電基礎，HVDC擠包絕緣電纜設計的主要原則，HVDC擠包絕緣中空間電荷的存儲、效應以及測量方法，HVDC擠包電纜系統的改進設計，HVDC電纜擠包絕緣壽命模型，以及世界上主要的HVDC擠包絕緣電纜系統。書中對目前*新的HVDC電纜擠包絕緣材料的改進方法進行了詳細闡述，還介紹了HVDC電纜系統配套應用附件的設計和應用情況。同時，本書還對HVDC電纜擠包絕緣壽命模型的研究進行了總結。本書適合從事電力電纜，特別是HVDC電纜的研究、製造、工程設計、運行維護等工作的人員學習使用，也可以作為電線電纜相關專業研究生和本科生的參考書。

喬瓦尼‧馬贊蒂，博洛尼亞大學副教授，執教高電壓工程和電能質量。

目錄
譯者序
原書序
原書前言
第1章概述1
參考文獻6
第2章HVDC電纜輸電基礎9
2.1 HVDC輸電的歷史9
2.2 HVAC與HVDC輸電系統的經濟比較15
2.3 HVDC輸電系統的配置和運行模式16
2.4 CSC和VSC整流器20
2.4.1 線性整流電流源換流器的運行20
2.4.2 自整流電壓源換流器的操作21
2.4.3 CSC與VSC:它們如何影響電纜絕緣23
2.5 HVDC輸電電纜23
2.5.1 陸上和海底電纜輸電23
2.5.2 不同類型HVDC電纜25
2.5.3 HVDC電纜絕緣30
參考文獻32
第3章HVDC擠包絕緣電纜設計的主要原則35
3.1 HVAC和HVDC擠包型絕緣電纜的差異35
3.1.1 結構差異35
3.1.2 HVDC擠包型絕緣電纜的典型結構36
3.1.3 電場分佈的差異41
3.2 瞬態直流電場分佈53
3.2.1 到達穩態直流電場分佈的時間54
3.2.2 HVDC電纜運行階段的定義55
3.2.3 不同階段的電場分佈56
3.3 環境溫度對HVDC擠包電纜穩態電場的影響63
3.4 疊加在直流電壓上的脈衝64
3.5 HVDC電纜衝擊電壓實驗的統計方法66
3.6 受陷阱空間電荷效應影響的應力分佈修正72
3.7 HVDC擠包電纜電介質74
3.8 PE形態及其對電性能的影響78
參考文獻80
第4章HVDC擠包絕緣中的空間電荷:存儲效應和測量方法

4.1 HVDC電纜絕緣中的空間電荷85
4.2 絕緣聚合物中電荷注入和轉換90
4.2.1 低場傳導90
4.2.2 高場傳導94
4.3 空間電荷積累99
4.3.1 電荷產生99
4.3.2 電荷陷阱105
4.4 HVDC擠包絕緣的空間電荷測試方法108
4.4.1 熱測法111
4.4.2 壓力波法118
4.4.3 陷阱深度和空間電荷遷移率的評估技術130
4.5 空間電荷測量技術的最新進展135
4.5.1 熱階躍脈衝法在HVDC電纜空間
電荷測試中的應用135
4.5.2 PEA技術在HVDC電纜空間電荷測量中的應用141
4.5.3 壓力波法的最新進展158
4.6 電力電纜最佳空間電荷測量方法的比較:PEA與TSM對比159
參考文獻165

第5章HVDC擠包電纜系統的改進設計172
5.1 HVDC電纜的擠出聚合物絕緣的改善研發趨勢173
5.1.1 HVDC擠包絕緣的改善有待解決的問題173
5.1.2 HVDC電纜聚合物絕緣材料的性能優化174
5.1.3 HVDC擠包絕緣的開發歷史175
5.2 交流場合用的LDPE?XLPE或HDPE電纜混合物未加改進直接用於HVDC應用領域177
5.3 無電應力反轉或電應力反轉受限的直流電纜178
5.4 抑制聚合物內部空間電荷的發展179
5.4.1 改善電極絕緣界面特性179
5.4.2 整體絕緣性能的改善180
5.5 HVDC擠出電纜改進設計方面的進一步要求188
5.6 HVDC擠包電纜的改進設計190
5.6.1 首例改進設計的HVDC擠包電纜191
5.6.2 哥特蘭島項目的電纜設計191
5.6.3 默裡連接項目相關的電纜設計192
5.6.4 跨灣工程項目的電纜設計194
5.6.5 其他改進的電纜設計195
5.7 HVDC擠包電纜系統用附件的改進設計197
5.7.1 哥特蘭島項目相關的附件設計201
5.7.2 默裡連接項目相關的附件設計202
5.7.3 HVDC擠包電纜附件目前的工藝水平203
5.8 電纜系統設計的改進207
5.9 HVDC擠包絕緣電纜系統的試驗208
參考文獻211
第6章HVDC電纜擠包絕緣壽命模型219
6.1 基本原理219
6.1.1 絕緣壽命模型的傳統方法221
6.1.2 HVDC擠包絕緣壽命模型的可能性框架229
6.2 基於空間電荷的擠包HVDC電纜壽命模型242
6.2.1 電場限制空間電荷模型243
6.2.2 空間電荷DMM模型245
6.3 從空間電荷到局部放電:基於微小空隙損傷發展的壽命模型249
6.3.1 PE-空隙界面的電荷積累及向空隙內的電荷注入250
6.3.2 空隙內熱電子雪崩形成251
6.3.3 空隙-PE界面向PE內部的損傷發展252
6.3.4 模型在擠出HVDC絕緣失效時間估算方面的應用253
6.4 空間電荷:老化的原因還是結果256
參考文獻262
第7章世界上主要的HVDC擠包絕緣電纜系統268
7.1 概述268
7.2 運行中的擠包絕緣電纜系統272
7.2.1 哥特蘭島聯網工程272
7.2.2 默裡連接工程274
7.2.3 紐約長島電纜工程276
7.2.4 TrollA天然氣平臺277
7.2.5 Estlink聯網工程278
7.2.6 BorWin1聯網工程279
7.2.7 美國跨灣工程279
7.2.8 日本北海道―本州聯絡線工程282
參考文獻283