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当前城市电网主要采用交流供电,交流电缆系统的安全稳定运行直接关系到社会公共设施的正常运转和居民的日常生活,分析故障原因并从中获得工程经验有利于更好的维护电缆系统以减少故障,而电场仿真是分析电力设备故障的一种重要方法。直流电缆具有输送容量大、损耗低且节约输电走廊等优点,已逐渐成为当前的研究热点,更有学者提出可以将现役交流电缆改为直流运行。考虑到试验成本高昂,先从仿真角度讨论此问题更为合适。本论文主要针对交、直流XLPE电缆及接头的电场仿真方法开展研究。论文首先比较了静电场、电准静态场与恒定电流场三种电场计算方法,结合电介质的极化及自由电荷的弛豫理论,提出交流电场下对静电场与电准静态场的选择取决于材料电导率,直流电场下应采用恒定电流场进行模拟分析。其次,论文研究了10kV交流XLPE电力电缆及中间接头的电场仿真方法。通过比较交流电缆本体在静电场与电准静态场下的绝缘层电场分布,发现由于其中半导电材料体量较小,可选用静电场计算电场分布。而对于10kV电缆中间接头,应采用电准静态场进行电场模拟,其中,对于完好接头或含有未破坏其轴对称性缺陷的接头,应采用二维轴对称方式建模;而对于含有破坏轴对称性缺陷的接头,应当采用三维建模。通过仿真数据与现场试验的对比,讨论了几种常见缺陷的局放起始电压及击穿电压与电场畸变程度的关系,对电准静态场的计算结果进行了初步的验证。最后,对山东南汇30kV直流XLPE电缆进行了电场仿真。采用将绝缘分层的建模方式,计算了在极限功率、极性反转及额定功率运行时电缆绝缘的电流场电场分布,并结合空间电荷数据,模拟计算了上述三种情况下XLPE绝缘层中的电场分布。测量了硅橡胶与三元乙丙橡胶在不同温度及场强下的电导率,并基于Maxwell-Wagner界面极化理论,认为硅橡胶更适合作为直流电缆中间接头的增强绝缘材料。仿真分析了在界面空间电荷影响最小情况下接头的电流场电场分布。基于仿真结果和实际情况,认为低压下交流XLPE电缆改为直流运行具有可行性。