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现役交流配网XLPE电缆系统改直流运行的基础性方案设计研究
摘要：XLPE电缆是一种在配电系统中广泛应用的电力设备，随着新能源和智能电网的发展，直流输电的优势逐渐显现。本文以现役交流配网XLPE电缆系统为研究对象，对其改为直流运行的基础性方案进行了设计研究。研究结果表明，配合适当的直流变压器，将交流配网XLPE电缆系统改为直流运行，可以提高其电能传输效率和稳定性，具有非常良好的应用前景。
关键词：XLPE电缆；直流运行；电能传输
1. 引言
XLPE电缆是目前配电系统中广泛应用的一种电力设备，具有体积小、重量轻、安装方便等优点，可以承受高温、抗老化和超短脉冲干扰等特性，被广泛用于城市配电、工矿企业等领域。然而，随着新能源和智能电网的发展，直流输电的优势逐渐显现，如大功率输电、长距离输电、调节容易等优点成为开发商和电力工程师们的关注焦点。而XLPE电缆作为一种传统的交流电缆，面对直流输电的挑战，需要进行改造和升级，以适应新的技术需求。
本文以现役交流配网XLPE电缆系统为研究对象，旨在探讨将其改为直流运行的基础性方案。
2. 直流输电的优势与应用情况
传统的交流输电方式具有低成本、便捷等优点，但是在长距离输电、大功率输电、调节容易等方面则存在着一定的局限性。而直流输电正是可以解决这些问题的技术手段之一。
直流输电的优势
（1） 高电能传输效率。相比于交流输电，直流输电的传输损耗更小，能够在长距离输电时降低电能消耗，提高传输效率，同时也可以对系统内的漏电和电流峰值进行有效控制。
（2） 电力可控性强。直流输电具有电压和电流平稳性好、电力可控性强等特点，方便电力系统进行调节，保证了电力稳定供应。同时，直流输电还可以更好地与电力调度系统结合，实现对电网的有效控制和监测。
（3） 建设成本可控。直流输电的建设成本相比交流输电较高，但是由于其传输效率更高，可以节省传输线路的数量和投入，从而降低系统建设的成本。
直流输电的应用情况
目前，全球各地已经有许多直流输电项目被建立起来，如澳大利亚特高压直流输电线路、中国青海-河南特高压直流输电线路等，这些项目均得到了较好的应用效果。
3. XLPE电缆改为直流运行的基础性方案
适用条件
（1） 配合适当的直流变压器。直流变压器是将交流电源转换为适应直流电网的关键设备，可以实现电流的修正、电压的调整等功能。由于直流输电线路所需要的电压很高，相应的直流变压器的性能需求也很高。
（2） 具有相应的直流输电设备。为了保证XLPE电缆系统能够兼容直流输电系统，需要在设备和线路方面进行相应的工程设计和改造，如对电缆终端等进行适当的改造等。
（3） 保持适当的出力水平。为了保证系统的安全稳定运行，需要根据传输能量峰值、传输线路长度等参数，控制能量的适当输出水平。
方案设计
（1） 直流变压器的选取。选用直流变压器是进行这项技术改造的关键所在。在实际的选型过程中，需要考虑直流变压器的额定电压、额定电流、绕组数量等因素，从而选出最适合现有XLPE电缆系统的直流变压器。
（2） 适当改造XLPE电缆系统的终端。由于现有的XLPE电缆系统是建立在交流系统基础上的，而直流系统所需要的技术和设备与交流系统存在一定的差异，所以需要对XLPE电缆系统的终端进行适当的改造，例如湿度控制、接头设计、耐高压设计等方面。
（3） 控制能量的适当输出水平。为了保障系统的安全稳定运行，需要根据传输能量峰值、传输线路长度等参数，控制能量的适当输出水平。对于过高或过低的能量输出，可能会导致线路过载或者影响电力设备的正常运行。
4. 结论
通过本文的研究，可以发现XLPE电缆改为直流运行是可行的，但要使其成功转移到直流运行，需要进行一些技术和设备上的改造和升级。将交流配网XLPE电缆系统改为直流运行，可以提高其电能传输效率和稳定性，对于新型能源和智能电网建设的推广具有积极的意义和应用前景。