多回超/特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性研究

为研究特高压输电线路与超高压输电线路平行架设及交叉跨越情况下的工频电场特性,基于有限元法,建立了超、特高压交流输电线路平行架设及交叉跨越时的数值仿真模型,分析了平行架设时输电线路的间距、对地高度以及相序对工频电场分布特性的影响;交叉跨越时输电线路的交叉角度、对地高度以及相序对于工频电场分布特性的影响,并以实例验证了模型的合理性。结果表明,导线对地高度对工频电场影响较大,随着交叉角度及线路间距的增大,两种架设情况下导线下方工频电场幅值逐渐减小,错序排列时线路下方高场强区域较少。     

交直流同走廊输电线路地面电场研究

研究交直流同走廊输电线路的地面电场对于评估输电线路周围的电磁环境具有重要意义。然而目前的研究中多不考虑交直流导线电荷间的相互影响。采用计及此相互影响的方法计算交直流同走廊的地面电场。实例对比表明本文算法可靠。在此基础上,进一步分析了子导线半径、子导线分裂数、天气状况和导线空间布置方式的影响。结果表明:增加子导线半径,增大子导线分裂数,采用直流线路正极性靠近交流线路的空间结构等措施均可以有效减小同走廊输电线路空间电场;雨天时的地面电场显著增加,应予特别关注。     

±660 kV宁东直流输电线电磁环境

以宁东--山东±660 kV直流线路工程为背景,针对2种运行方式,计算和分析了输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后产生的电磁环境特点.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环境要求;由于同性电荷排斥作用,带有相同极性的高电压的并联极导线既加强了地面电场强度,又增加了离子流密度,因此极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,实际工程中应尽量避免采取这种运行方式.     

±660 kV宁东直流输电线电磁环境

以宁东-山东±660kV直流线路工程为背景．针对2种运行方式,计算和分析了输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后产生的电磁环境特点。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环境要求：由于同性电荷排斥作用．带有相同极性的高电压的并联极导线既加强了地面电场强度．又增加了离子流密度,因此极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。实际工程中应尽量避免采取这种运行方式。     

特高压输电线路下方工频电磁场的研究

以前苏联特高压输电线路为模型，利用CDEGS软件包对影响线路下方地面以上的工频电场的对地高度、相间距离、分裂导线的根数、分裂间距、子导线直径等各种因素进行了仿真，得出升高相导线对地高度、减小相间距离、减少分裂根数、缩短分裂间距、选择小截面子导线均可以减小地面场强，其中提高输电线路对地高度的效果最明显。另外，还提出在相导线与地面之间安装屏蔽线的方法，并对架设2、3、5和7根屏蔽线的情况进行了仿真，仿真结果表明安装屏蔽线能明显地减小地面场强。     

基于BPA法计算特高压直流输电线路合成电场

为研究特高压直流输电线路地面附近的离子流场问题,应用BPA法求解双极直流输电线路离子流场,结合逐次镜像法计算的标称电场,进而求得合成电场,并利用该方法计算了±800 kV直流输电线路的离子流场与合成电场问题,分析了导线对地高度、极间距、子导线半径对特高压直流输电线路合成电场的影响。此外,还对比了求解合成电场强度的电场线法。结果表明,BPA法求解离子流场准确有效,且计算效率大大提高;提高导线架设高度和增加分裂子导线半径均可改善地面附近电磁环境,而减小导线极间距能够降低地面附近的合成电场强度,但效果不明显。     

交流特高压输电线路线下电场强度改善措施研究

提高杆塔高度,即提高导线对地高度,是控制交流特高压输电线路地面电场的主要方式之一。由于特高压线路跨越距离长,若大范罔地提高杆塔高度,将会较大地增加工程成本。特别是在某些环境敏感区域,当杆塔高度降低以后,由于导线对地距离减小,地面电场强度增大,有可能超过国家相关标准。因此研究降低线路地面场强的措施,如架设接地屏蔽线等方法．是交流特高压工程中急需考虑的技术问题。主要针对屏蔽线的不同架设方式对线路地面电场进行计算研究,通过分析比较各种屏蔽线架设方案下的场强水平,提出最优的屏蔽线架设方案。     

特高压输电线路电磁环境研究的matlab实现

利用matlab软件对交流特高压输电线路的工频电场、工频磁场进行了详细的仿真研究,分别介绍了仿真模型的建立方法和程序的具体模块,并采用算例进行仿真,仿真结果表明,避雷线对输电线周围电磁场没有太大影响,而导线对地高度越高,地面附近的电场强度越弱。由此结果可见,采用增加导线对地高度等措施可以减小输电线路下的工频电场。仿真结果对特高压输电线路的建设有一定的指导意义。     

500kV并行线路工频电场测量及影响因素分析

为了使人们了解并行超高压线路工频电场的分布特性,积极配合大电网建设,采用EFA-300电磁分析仪对并行500kV线路某段工频电场进行了实地测量,证实并行线路下方工频电场值满足国标要求,利用逐次镜像法建立了高压架空输电线路的工频电场仿真模型,通过与实测值对比,分析验证了该模型的准确性,进而基于此模型分析了不同相序、对地高度、接近距离、相间距离和初相位差对并行输电线路地面上方1.5m处电场分布的影响。结果表明,合适的相序、初相位差和抬升杆塔高度可以减小线路下方的工频电场;减小两回路中心接近距离,可明显节省输电走廊。     

特高压电晕笼空间电场计算分析

鉴于输电线路的电晕特性与导线表面及周围空间电场分布有着密切关系,基于ANSYS软件和MATLAB软件分别建立分裂导线-电晕笼模型,分别采用有限元法和模拟电荷法计算分析特高压电晕笼空间电场分布。结果表明,电晕笼内空间电场呈对称分布;子导线表面最大电场强度出现在子导线中心和分裂导线中心连线与外表面的交汇处;子导线周围电场强度随距子导线表面距离的增加而迅速减小;电晕笼内分裂导线仅在子导线周围有限范围内达到起晕场强;两种方法的计算结果相互印证,最大偏差不超过6.2%。     

500kV交流输电线路含缺陷复合绝缘子电场分布特性研究

500kV线路复合绝缘子应用量大,正确有效判别出含有缺陷的复合绝缘子,对于保障电网安全稳定运行意义重大。为此,基于有限元分析方法,建立了500kV交流输电线路复合绝缘子串三维有限元模型,计算了正常和含有单个导通性缺陷情况下的绝缘子和空间电场分布并归纳其特征,分析了导通性缺陷长度及位置对绝缘子电场分布和强度的影响。计算结果表明,当复合绝缘子串存在导通性缺陷时,电场强度分布曲线会出现有规律的畸变,该特征可为判断复合绝缘子是否存在导通性缺陷提供判断依据。     

特高压直流对同塔交流线路的过电压影响分析

随着我国电力工业的发展,特高压直流输电凭借其在远距离输电上的优势而成为我国特高压发展的重要方向。局部地区电力走廊紧缺,使交直流同塔架设输电线路成为必然。当交直流导线同塔架设时,将在导线间产生很强的电磁耦合。主要研究特高压直流线路故障对同塔架设交流线路过电压的影响。根据规划中的锡盟—上海交直流同塔多回输电线路相关数据,采用电磁暂态程序建立了详细的直流换流站模型以及交直流同塔架设输电线路模型,研究了特高压直流输电线路故障对同塔架设的超高压交流线路的影响,并分析了不同故障类型、运行工况、耦合段线路长度、耦合段位置等因素对交流感应过电压的影响。结果表明,交流线路上的感应过电压幅值在交流线路绝缘水平允许范围内;直流发生接地故障时,交流线路通过耦合作用在直流故障弧道产生潜供电流。分析了交流线路不同换位方式对直流线路潜供电流的影响,并对限制措施提出了建议。     

多回超/特高压交流输电线路交叉跨越情况下无线电干扰特性研究

鉴于我国特高压交流线路跨越超高压交流线路架设的情况越来越普遍,电晕放电引起的无线电干扰问题已成为线路导线选型和杆塔结构优化设计的重要考虑因素之一,建立了输电线路无线电干扰特性仿真计算模型,利用模态传播原理获取电晕放电电流在导线上的分布特性,获得了不同路径上的无线电干扰分布情况,通过测量河南省南阳市境内实际运行中的一条1 000kV特高压交流输电线路跨越500kV超高压交流输电线路的无线电干扰特性验证了所建模型的有效性,进而建模分析了线路不同对地高度、交叉角度等对无线电干扰特性的影响规律。结果表明,增加线路对地距离可有效减少场强幅值,但衰减速度会减慢;增大交叉角度可减小场强幅值,增大衰减速度,使边相外20m场强值有所增加。     

多回超高压交流输电线路平行架设时的无线电干扰特性研究

为分析多回超高压交流输电线路平行架设区域的无线电干扰分布特征,建立500kV单回与同塔双回超高压交流线路平行架设时的有限元模型,利用激发函数法分析不同线路间距、对地高度以及相序排列下平行架设区域无线电干扰分布特征,并通过实例验证了模型的有效性。结果表明,线路间距减小会使无线电干扰高场强区域减小,但幅值会有一定提高;增大对地高度会使无线电干扰场强幅值减小,但衰减速度会变慢,边相外20m处的场强值也有所增加;改变导线相序排列对输电走廊中部区域场强分布有一定影响;模型可较准确反映实际无线电干扰分布特征。     

超高压变电站导线电场计算及分裂方式研究

超高压变电站是整个输电工程的重要部分,现场观测结果表明,超高压变电站母线由于设计型式不合理及海拔高度影响,电晕现象尤为严重,从而导致较大的可听噪声和无线电干扰。为此通过经典公式分析了导线分裂方式、子导线线径、导线分裂间距等因素对其表面最大电场强度作用规律,并以某超高压变电站导线为例,根据实际电站结构,应用有限元仿真计算软件ANSYS建立了有限元三维仿真计算模型,计算了实际电站二分裂导线表面场强分布规律,而后将导线分裂方式设计为三分裂,与导线二分裂进行对比分析。最终在导线三分裂基础上,对子导线线径及分裂间距进行优化,最终优化结果取子导线线径64 mm、导线间距360mm,即可达到优化目标。     

±1 100 kV特高压直流换流站直流场导体的电磁计算与设计选型

±1 100 kV特高压直流输电工程尚属首次提出,尤其是对于±1 100 kV的直流场设计,无成熟经验可借鉴,开展±1 100 kV导体计算和选型研究,有利于直流场的设计及工程的安全、可靠和经济运行。从电晕和合成场强两个方面对导体分别建立了数学计算模型,并利用matlab进行了仿真建模,计算了导体表面最大场强与起始电晕,计算了导体的空间合成场强,以及不同高度下的地面合成场强。根据计算的结果,结合工程实际,分户内布置和户外布置两种情况,分别给出了±1 100 kV的导体设计选型建议。