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随着高压直流输电技术的迅猛发展,交联聚乙烯(XLPE)电缆凭借其优越的电气性能和机械性能在诸多领域中应用广泛。高压直流电缆在运行过程中若遭受终端闪络接地故障、电网高频谐波干扰以及暂态过电压冲击等情况,可能会导致绝缘内部直流电树枝引发电压下降并快速生长。因此,本文分别研究了直流接地电树枝引发特性,直流叠加谐波、冲击电压下电树枝引发特性以及直流电树枝生长特性,主要成果如下:本文探究了接地电树枝引发特性随直流预压时间和幅值的变化规律。研究指出,直流接地电树枝长度随预压时间增加而增大并逐渐趋于饱和,其中正极性电压下更容易达到饱和状态;直流接地电树枝引发长度随着预压幅值增加而显著增大;不同预压时间和幅值下接地电树枝的引发特性与空间电荷注入深度和范围密切相关。通过搭建直流叠加谐波和冲击电压下电树枝测试系统,探究了直流叠加谐波电压(50Hz,1kHz,2kHz)下,以及直流叠加雷电、操作冲击电压下电树枝的引发特性。研究表明,谐波电压分量的存在会极大地降低直流电树枝的引发电压,并随着谐波频率的增大呈降低趋势。直流叠加冲击电压下,电树枝引发特性呈现一定的极性效应;同极性复合电压下,冲击引发电压随直流预压幅值增加而减小;异极性复合电压下,当直流预压幅值低于冲击电压时,冲击引发电压并未随直流预压变化而发生明显变化,但当直流预压幅值较高时,冲击引发电压随直流预压幅值增加而增大;直流预压一定时,正极性冲击引发电压低于负极性情况。文中对正负极性直流电树枝生长特性及其局部放电特性进行了试验研究。结果表明,直流电树枝在升压过程中以及达到恒定电压的前一小段时间内,电树枝会快速生长,并伴随着少量的局部放电;恒压阶段中后期电树枝生长长度基本不变;正极性直流电树枝生长速度明显大于负极性情况,且负极性直流电树枝会出现滞长甚至通道“消失”的现象。综合电树枝的生长特性及通道放电特性,本文利用电子崩理论解释了直流电树枝的生长机理。