周文俊 滕陈源, 周远翔,,3 张 灵 张云霄

（1.武汉大学电气与自动化学院 武汉 430072 2.电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室（清华大学电机系） 北京 100084 3.电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室风光储分室（新疆大学电气工程学院） 乌鲁木齐 830047）

0 引言

高压直流输电已经成为传统化石能源和可再生能源高效优化配置的关键手段[1-2]。在运行过程中，由于载流导杆损耗发热会导致直流设备绝缘内部形成梯度的温度分布[3]。不同于交流电场，直流电场分布取决于绝缘材料的电阻率分布。由于众多固体绝缘材料的电阻率具有负温度系数（Negative Temperature Coefficient, NTC）特性，直流设备绝缘中的电阻率在运行过程中并非均匀分布，从而引起电场畸变，加速绝缘材料的劣化和失效[4-5]。而负荷和环境温度的动态变化使得这一问题更加严峻，给高压直流输电工程的安全运行埋下难以预知的隐患。随着设备运行功率的提升和小型化，绝缘材料承受的温度和电场将进一步提高，温度梯度分布引起的绝缘问题会不断凸显。

近年来，材料的改性成为设备绝缘电场调控的常用手段。一方面，研究人员通过微纳米填料添加、材料表面氟化等手段抑制绝缘材料内部空间电荷的积聚，从而改善内部电场局部畸变的现象[6-7]；另一方面，研究人员利用非线性电导复合材料电学参数在局部高电场的自适应特性均匀材料内部的电场分布[8-9]。尽管研究人员针对局部电场畸变问题做了许多工作，温度梯度分布引起的电场畸变问题仍然存在且亟需进行针对性的研究。……