特高压输电线路电气和电晕特性研究

研究特高压输电线路的主要电气参数、导线表面最大电场强度与分裂导线结构几何参数的关系，介绍工程上适用的主要电气参数和导线表面最大电场强度的计算方法。以现有高压试验数据为基础，探讨特高压输电线路的电晕随天气条件和分裂导线几何参数变化的规律。按照不同天气条件下人对可听噪声感受的不同限值要求，提出1000kV输电线路分裂导线必须达到的基本几何参数。     

电网技术

交直流线路融冰技术研究;交流电场对绝缘子覆冰形成的影响机理;基于电压源换流器的高压直流输电系统的阻尼特性与阻尼控制;基于向量场正规形方法的静态电压稳定性分析;特高压输电线路地面最大工频电场强度和导线最大弧垂特性.     

超特高压同塔4回输电线路工频电场强度的计算

通过对输电线路适当等效建模,应用模拟电荷法在输电线内部设置模拟线电荷,计算了超特高压同塔4回线路的导线表面电场强度和距地面1.5m处的工频电场强度,并与目前的特高压双回鼓型塔、单回猫头塔、单回酒杯塔和单回紧凑塔进行比较。结果表明,同塔4回线路的导线表面电场强度不高于其他塔型,同时地面工频电场强度要明显小于其他塔型。其理论依据为同塔的500kV导线屏蔽了1 000kV导线在地面方向的大部分电场。     

特高压交流输电线路分裂导线表面电场计算分析

为研究特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,笔者基于偶极子法,计算了4种典型塔型特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,进而分析讨论了导线对地平均高度、导线布置方式、分裂间距、相间距、分裂数、子导线截面、相序、架设屏蔽线等因素对分裂导线表面电场强度影响的规律和特点。结果表明:分裂导线各子导线由于空间位置不同使得其表面最大电场也不同;分裂导线分裂数、截面对导线表面最大电场的影响最大,导线对地平均高度、分裂间距、相间距离及布置方式对其表面最大电场强度的影响相对较小;双回线路相序排列方式对上、下相分裂导线表面电场强度影响较大,对中相导线表面电场影响相对较小;架设屏蔽线会增大分裂导线表面电场强度。     

紧凑型输电线异型分裂导线周围工频电场研究

基于二维有限元法研究紧凑型输电线路分裂导线周围工频电场并探讨提高计算精度的方法,计算对比了500 kV紧凑型线路导线表面最大平均电场强度和线路下方距地面1 m处的最大电场强度和走廊宽度,考虑了几种子导线异型排列方式。计算得出,子导线椭圆短轴水平排列优于对称排列,杆塔高度可适当降低。     

基于电场逆运算的输电导线弧垂计算方法

输电导线弧垂是导线运行的重要参数,影响电网的安全稳定运行.为实现导线弧垂的准确监测,提出基于导线工频电场(powerfrequency electrical field,PFEF)逆运算的弧垂计算方法.首先根据悬链线方程,基于有限长线电荷建立导线工频电场的三维计算模型.然后根据导线下方工频电场的实时测量数据,在三维电场模型下利用遗传算法(genetic algorithm,GA)反演得到导线的最大弧垂.考虑电场测量数据受外界环境因素和测量条件的影响,采用最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)建立导线原始测量数据的环境因素修正模型,使修正后的测量数据逼近理想条件下的数据.将修正后的电场测量值作为反演模型的目标参考值,进一步提高弧垂的计算精度.对比银川地区某条典型输电导线的测量数据,验证了该算法的有效性.     

不同运行方式下特高压直流输电线路的地面电场与离子流分布

以向家坝—上海±800 kV特高压直流输电线路工程为背景,针对特高压直流输电线路可能存在的4种运行方式,计算和分析了上述输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后特高压直流输电线路产生的电磁环境问题。结果表明：在双极运行方式下,地面场强与离子流密度均满足标准要求;并联导线带有相同极性的高电压,同性排斥作用既加强了地面电场强度,又增加了离子流密度,因此单极–双导线并联大地回线运行方式下的地面场强与离子流密度最大,应在实际工程中尽量避免采取这种运行方式。     

考虑弧垂的交流特高压输电线三维电磁场

针对1 000 kV特高压交流输电线路的三维电磁计算问题,用有限元分析方法,建立1 000 kV特高压交流线路的计算模型,分别按简化的直导线模型和具有弧垂的实际线路模型,进行线路的三维电磁计算。在相同的对地高度下,直导线和弧垂线下方的横向面电场分布趋势一致;在相同的对地高度下,直导线纵向电场相同,而弧垂线的纵向电场强度在最大弧垂处的数值最大,同时沿着纵向逐渐减弱,计算值与实测值接近。磁场的计算结果与电场有相似的规律。此种的弧垂线路三维电磁场建模方法,能准确地计算出输电线路的真实电磁强度数值。考虑线路弧垂的三维模型计算方法对于特高压输电线路电磁的研究有一定借鉴意义。     

基于有限元分析的500 kV分裂导线电晕研究

分裂导线的使用不仅可以提高线路的输电能力,也能减小电晕。从分裂导线的分裂数、导线半径和等效半径三个参数入手,定量计算三者对减小电晕的作用,经过模型的建立与改进,仿真结果表明:三个参数中分裂数对导线附近的最大电场强度影响最大,对电晕损耗的影响也最大;导线半径与最大电场强度之间没有特殊的规律,利用该模型计算备选导线表面最大电场强度,可以为分析比较哪种导线最合适提供理论依据;对于固定的分裂数和导线半径,存在一个最佳等效半径,能使得导线表面电场强度最低,电晕损耗最少。     

特高压输电线路工频电场的数值仿真研究

1 000 kV特高压交流输电是中国目前电压等级最高的交流输电方式,其周围的电磁环境及其对人体的影响也成为人们日益关注的对象。笔者基于模拟电荷法,并考虑高等级电压会产生电晕放电这一情况,建立计算模型。仿真结果表明,电晕放电现象对地面工频电场有一定加强作用。结合实地测量,验证了该算法的正确性和有效性。最后仿真计算了特高压单回、双回输电线路的地面工频电场分布,研究了子导线半径、分裂间距、相间距、线路高度、输电线相序等参数改变时,地面电场强度的变化情况,提出了几种降低工频电场的方法。     

1000 kV级交流特高压输电线路导线最小对地距离研究

导线最小对地距离的取值是特高压输电线路设计过程中需要考虑的关键因素之一。通过总结国外特高压输电线路的相关研究成果,结合我国超高压输电线路的设计经验,提出了把"最大地面电场强度限值"作为我国交流特高压线路导线最小对地距离的选取原则。基于逐步镜像法建立了特高压架空线下空间电场的数学模型,并按照不同区域地面电场控制指标的要求,通过计算确定了1000 kV级交流特高压单回和同塔双回输电线路导线在相应区域下的最小对地距离。研究了线路运行电压、相间距离、分裂导线结构、导体布置形式和双回路相序布置方式等因素对导线最小对地距离取值的影响规律。     

750kV输电线路子导线分裂间距合理取值研究

分裂间距的变化将直接影响到输电线路的导线表面电场,进而对输电线路的可听噪声、无线电干扰、地面电场、自然功率,乃至线路走廊宽度都产生不同程度的影响。以750 kV输电线路为例,计算和分析了分裂间距对输电线路的可听噪声、无线电干扰、地面电场、自然功率,线路走廊宽度的影响,并对750 kV输电线路分裂间距的合理取值提出了建议。     

特高压六相输电线路工频电场强度计算

为研究特高压六相输电线路表面电场和空间电场的特性,参考特高压同塔双回输电线路杆塔结构,计算设计特高压六相输电系统杆塔典型尺寸并选取分裂导线型号。在此基础上,考虑分裂导线中各子导线间的相互影响,计算特高压六相输电导线表面最大场强和线路下距地面1 m处的空间电场分布,并将计算值与相应电压等级的同塔双回线路进行比较,结果表明特高压六相输电导线表面场强和线路下距地面1 m处的空间电场均优于同塔双回线路。故特高压六相输电线路具有更好的环保性能。     

交流特高压变电站1000kV导线的选择

1 000 kV配电装置导线是保证特高压交流输变电工程电气技术条件的重要组成部分，电晕产生的无线电干扰和可听噪声对环境的影响是特高压导线选型和分裂形式选择的最主要因素之一。文章结合我国1 000 kV交流特高压试验示范工程的实际情况，对1 000 kV变电站导线的选型和分裂形式进行优化，确定最优分裂间距及次档距，使导线在满足电气性能和机械性能的前提下，尽可能降低对环境的不良影响。     

同塔多回输电线路相导线布置形式研究

明确了同塔多回输电线路地面工频电场、自然功率和线路阻抗等参数的工程计算方法,针对规划的330kV同塔四回输电线路,重点研究了同塔多回输电线路相导线布置形式与地面工频电场、自然功率和线路阻抗的关系,通过计算、分析对同塔多回输电线路的相导线布置形式进行合理选择,对同塔多回输电线路的设计与建设具有一定的指导意义。     

同塔四回输电线路的结构比较及电磁环境的探讨

以110kV和220kV同塔四回杆塔为例,探讨同塔多回输电线路的设计方案。列出了可能的各种导线排列方式,计算并比较线路对地场强、导线表面场强和无线电干扰水平。分析表明,导线排列方式对线路下地面场强值比较敏感。通过计算比较,提出最合理的同塔四回塔型和导线布置方式。     

±800kV直流输电线路的导线选型研究

分裂导线选择是发展特高压直流输电工程的关键技术之一，对±800kV直流输电线路的设计、保护环境和控制工程投资至关重要。采用国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法，研究了±800kV直流输电线路的结构参数(导线分裂数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对合成电场、离子流密度、可听噪声和无线电干扰场强的影响；对±800kV直流输电线路的电磁环境进行了预测分析。根据电磁环境限值、电磁环境预测分析结果等，确定了±800kV直流输电线路的导线结构。     

超高压线路工频电场超限值对策的研究

针对日益增多的超高压线路引起的环境问题,研究了超高压线路工频电场超限值对策。通过对现有的和采用屏蔽措施后的地面电场强度分布、屋顶场强分布分别进行仿真计算分析和模拟试验,确定出架设屏蔽线和接地围栏两种屏蔽方案;根据屏蔽方案在现场采取屏蔽措施,在500kV线路下边相外架设1根屏蔽线,高度11m,水平距离距边相2m,试验结果表明屏蔽后场场强降低了35%。     

特高压输电线路分裂导线表面电位梯度的计算及其特性分析

通过对工程中计算导线表面电位梯度的常用数学模型进行准确度校验,提出逐步镜像法由于具有较高的计算精确度,而且最大误差远小于可以接受的工程误差限值,适合我国在进行特高压输电线路设计和电磁环境研究时使用。基于逐步镜像法,计算了1000kV交流单回和同塔双回输电线路的导线表面电位梯度,重点分析了线路对地高度、导线分裂根数、子导线半径、导线布置形式和双回路相序布置方式等因素对特高压线路分裂导线表面电位梯度取值特性的影响。