特高压电晕笼内正负极性导线的可听噪声频谱特性规律研究

为深入研究特高压直流线路正负极导线的电晕放电机制和电晕可听噪声特性规律,基于国家电网公司特高压直流试验基地的电晕笼,对6?720 mm2导线的可听噪声频谱进行了测试和分析。利用电晕笼中间网的可拆卸功能,对电晕笼内正极、负极、正负双极导线的可听噪声进行测试,分别得出了不同电压下正极噪声、负极噪声、临近正负极导线位置的噪声频谱特性规律,并进行了对比和分析。还分析了考虑背景噪声时,在不同导线表面电场强度下电晕可听噪声A声级与其8 kHz分量的稳定性。利用曾提出的8 kHz分量法来对正极噪声、负极噪声、临近正负极导线的双极噪声在不同导线表面电场强度下的噪声特性进行了分析,得出了8 kHz分量法可适用于正极噪声和双极噪声的结论。     

基于电晕笼试验的特高压正极直流线路可听噪声频谱特性

为准确地在户外进行特高压直流输电线路的可听噪声测量,以及研究可听噪声与电晕放电的关联特性,利用国家电网公司特高压直流试验基地的电晕笼,对直流线路的电晕噪声和几种典型背景噪声的频谱进行了测量和分析:对比了电晕笼内正极直流线路电晕噪声和背景噪声的频谱特性差异;同时给出了不同导线表面电场强度对正极电晕噪声频谱的差异;分析了电晕噪声A声级与其各频谱分量差值的稳定性。得出了与背景噪声区别较大、稳定性较好的电晕噪声频段,并最终得到了在电晕笼内测量得到的电晕噪声A声级与其8kHz分量之差为11dB的数值关系。在电晕笼内开展的4×1 000mm2导线可听噪声试验证实了该方法的有效性。     

基于电晕笼的特高压导线可听噪声和无线电干扰试验研究

介绍了我国特高压交流电晕笼的基本原理、参数和结构,详细分析了电晕笼中导线电晕可听噪声和无线电干扰的测试方法.利用该特高压电晕笼对特高压真型导线的交流电晕效应进行了测试.通过电晕笼实测数据获得了我国特高压真型导线的可听噪声产生功率和无线电干扰激发函数,为进一步归纳出适合我国实际情况的可听噪声和无线电干扰预测方法提供了基础.     

海拔对导线交流电晕可听噪声影响的电晕笼试验结果与分析

我国高压输电线路面临着高海拔特殊问题,利用可移动式电晕笼系统在4个不同海拔对3种导线进行了交流电晕可听噪声试验研究,得出了可听噪声海拔修正的初步结果。试验结果表明,如果按线性关系修正,得到的海拔修正系数为3.2dB/1000m,与国外3.33dB/1000m的修正系数非常吻合。然而,研究表明,海拔对导线交流可听噪声的影响不是线性的,由海拔较高地区试验数据对比得到的可听噪声海拔修正系数要小于由海拔较低地区对比得到的海拔修正系数;通过分析测试结果得出了粗略的海拔修正系数与海拔的关系。最后,推荐了一种高海拔输电线路可听噪声海拔修正方法,适用范围扩展至海拔3000m以上地区,供今后我国高海拔实际工程参考。     

基于电晕笼的特高压交流输电线路可听噪声预测方法

输电线路可听噪声是影响750kV及以上电压等级输电线路架设的重要因素之一,在线路设计之初应充分考虑。为此,介绍了利用电晕笼预测线路可听噪声的方法,通过武汉特高压交流试验基地的电晕笼开展了8分裂LGJ630导线可听噪声试验,得到了单位导线的可听噪声产生功率,同时,结合美国邦维尔水电局（BPA）计算公式和美国电力科学研究院（EPRI）计算公式,分别采用这3种方法预测了特高压交流试验基地的同塔双回试验线路可听噪声。通过将3种方法的预测结果与试验线段实测结果进行比对,发现通过电晕笼预测的结果比实测的L50噪声值小0.21dB,较接近实测结果,说明采用特高压电晕笼预测输电线路可听噪声是可行的。该文研究结果可为我国输电线路可听噪声预测提供指导。     

特高压交流输电线路电晕效应的预测方法,Ⅰ:可听噪声

电晕效应问题是特高压输电关键技术问题之一,是特高压输电线路导线选型的决定性因素。为此,利用特高压电晕笼开展了13种导线的可听噪声试验,获得了单位长不同导线的可听噪声产生功率,分析了导线表面场强、子导线线径、分裂间距和分裂数等因素对导线电晕可听噪声的影响规律。结果表明:导线电晕可听噪声与导线表面场强的负倒数呈线性关系;在相同的导线表面场强下,可听噪声产生功率与子导线线径和分裂数呈线性递增关系,而分裂间距对导线电晕可听噪声水平影响不大。通过多元回归分析方法对试验数据进行统计分析,回归方程和相关系数的显著性分析结果表明回归方程高度显著,且逼近效果好,回归方程各系数也是高度显著的,可对可听噪声产生功率进行有效的预测。最终初步提出了适合我国实际导线情况的导线电晕可听噪声预测公式,为我国特高压输电线路导线选型设计提供参考。     

高海拔特高压直流线路可听噪声频域特性研究

为研究高海拔环境下特高压直流线路电晕放电产生的可听噪声的特性,基于国家电网有限公司西藏羊八井特高压直流实验基地的试验线段,对直流线路的可听噪声进行了测量,开展了可听噪声频域特性的研究,得到了正、负极侧可听噪声1/3倍频程谱,比较并分析了双极性导线正、负极侧的频谱差异和A声级的差异;比较了高海拔环境的直流线路可听噪声与按传统BPA经验公式计算的理论值的差异,分析了造成差异的原因,得出考虑高海拔因素的可听噪声修正值,改良了BPA经验公式。研究结果为高海拔特高压直流线路可听噪声的进一步预测和分析提供了有力支撑。     

高海拔地区特高压直流输电线路可听噪声研究

可听噪声与导线直径、分裂数和导线表面场强有关。对国内外特高压直流输电线路的可听噪声研究情况进行了分析,并结合以往工程经验推荐高海拔地区可听噪声限值;基于试验数据对可听噪声计算公式进行修正;根据西藏高海拔试验线段的数据,对高海拔地区可听噪声进行分析,给出合理的可听噪声海拔修正值,从而确定工程设计的边界条件。     

特高压直流长、短输电线路可听噪声的转换关系研究

输电线路的可听噪声是发展特高压直流输电需要解决的关键技术问题之一。特高压直流试验线段和电晕笼是研究实际线路可听噪声的重要试验设施。研究特高压直流长、短输电线路可听噪声的转换关系,对于利用特高压直流试验基地建设的试验线段和电晕笼的试验结果预测实际特高压输电线路的可听噪声有重要意义。推导了由可听噪声产生功率表示的任意长度输电线路下方地面各位置处可听噪声的计算公式,并由此得出直流长、短输电线路可听噪声之间的关联关系。当单回直流试验线段的长度大于测量点到正极导线距离的10倍、测量点在线路纵向上偏移中心点不超过线路总长的20%时,可近似认为试验线段下可听噪声的测量结果为实际无限长线路相同位置处的可听噪声水平。     

降低特高压输电线路电晕可听噪声的措施

文章通过对世界各国超高压、特高压输电线路可听噪声的情况调查, 结合我国特高压输电线路的工程实际和环保要求, 进行电晕可听噪声的计算, 从而提出工程中较为可行的降低电晕可听噪声的措施: 增加分裂导线的直径、增加分裂导线的数量、改变分裂导线的间距。     

表面水滴对特高压直流输电线路电晕特性的影响

雨、雾天气情况下导线表面形成的水滴会导致导线周围电场分布发生严重畸变,从而改变导线的电晕特性。我国第1条特高压直流输电工程——云广线处于多雨地区,导线电晕特性需考虑水滴因素的影响。为研究导线表面水滴对特高压输电线路电晕特性的影响程度,划分了导线表面水滴的等级,建立了导线电晕特性测试系统,测量了不同水滴等级下,电晕笼中导线的起晕电压、可听噪声水平等特征量,获得了导线表面水滴对导线电晕特性的影响规律,并据此对我国特高压直流输电线路的工程设计提出了建议。研究结果表明:导线的起晕电压随导线表面水滴等级的提高迅速下降,最低可降到原来的一半左右;起晕后,导线发生剧烈的舞动,导线表面的水滴在电场的作用下会被"蒸发"或甩掉;水滴会使导线起晕时的可听噪声值降低;在相同的电压作用下,导线的可听噪声水平随导线表面水滴等级的增加而提高。     

特高压直流线路可听噪声的边界元方法

基于边界元原理建立了特高压直流输电线路导线表面最大电场计算方法,利用广义极小残值法求解边界元形成的稠密非对称方程组直接获得导线表面最大电场,结合美国邦纳维尔电力局经验公式进行特高压直流线路可听噪声的精度验证和影响因素特性分析。计算结果表明,基于边界元法的可听噪声计算与现场测量值的最大相对误差5.0%,其计算精度明显大于基于有限元法和马克特一门格尔法的可听噪声计算结果;避雷线参数变化对可听噪声的影响极小;导线半径,导线分裂数或双极导线间距的增加,可听噪声分布都呈逐渐变小的趋势;然而导线对地距离或导线分裂间距增大,可听噪声呈先衰减后增大的趋势。     

直流单点电晕放电可听噪声时域特性实验研究

为了研究直流电晕放电产生的可听噪声时域特性,基于实验室搭建的电晕放电测试平台,获得了正负极性直流单点电晕放电产生的可听噪声的时域波形,并对放电产生的可听噪声的时域特性进行了分析。同时,基于该实验平台,也获得了可听噪声脉冲与电晕电流脉冲在时间上的关联特性。实验结果表明:直流电晕放电产生的可听噪声时域波形具有双极性脉冲性质,正极性电晕放电产生的噪声脉冲幅值和脉冲上升时间比负极性电晕放电产生的噪声的相应值大;在时域上可听噪声脉冲与电晕电流脉冲具有一一对应关系。结合实验结果与正负极性电晕放电通道的发展过程,定性地解释了正负极性电晕放电噪声特性的差异及电晕放电噪声与电晕电流在时间上存在一一对应的原因。     

基于特高压电晕笼的多分裂导线交流电晕特性研究

为了研究超特高压输电线路的交流电晕特性及其电磁环境,有必要获得不同型式多分裂导线的电晕特性参数.笔者介绍了基于特高压电晕笼的电晕效应试验方法和原理,深入分析和处理相关数据得到导线的可听噪声功率密度和无线电干扰激发函数,经过与已有的国外电晕特性经验公式曲线进行比较,证明了试验数据的有效性,并通过大量导线在不同天气、不同子...     

空气温度对电晕笼中导线直流电晕特性的影响

为研究空气温度对导线直流电晕特性的影响,建立了导线直流电晕特性测试系统,定义了导线的起晕电压,在人工气候室内,测量了不同空气温度下电晕笼中导线的起晕电压、电晕电流、可听噪声水平等特征量,获得了空气温度对导线电晕特性的影响规律。试验结果表明:导线的起晕电压随空气温度的升高大致呈线性下降趋势;导线电晕电流在起晕后随空气温度的升高大致呈线性上升趋势;负极性导线电晕可听噪声水平随空气温度的升高而上升,且电压越高上升幅度越大;由于赫姆斯坦辉光过程的存在,正极性导线电晕可听噪声水平的空气温度修正系数在不同的电压时有不同的表现,并据此对我国特高压直流输电线路的工程设计提出了建议。     

特高压电晕笼直流分裂导线正极性电晕起始特性分析

为了研究特高压电晕笼分裂导线正极性电晕起始特性,应用模拟电荷法计算绞线的表面电场,采用一次镜像,最外层的每一股铝线用8个模拟电荷代替,依据极不均匀电场下电晕自持判据以及光电子二次发射过程,计算特高压电晕笼绞线的起始电压。应用特高压电晕笼进行了单根钢芯铝绞线(LGJ)900-75导线,6*LGJ900-75(分裂间距450),8*LGJ400-35(分裂间距400)导线干燥和降雨率分别为2.4mm/h,20mm/h,30mm/h条件下的电晕损失试验研究。通过切线法得到了三种形式导线干燥情况下的起晕电压,计算和试验起晕电压的对比分析说明计算模型可以应用于计算特高压电晕笼直流导线正极性的起晕电压,在此基础上进一步的分析计算表明:特高压电晕笼导线正极性电晕起始电压随着分裂数的增加而增加,随着分裂间距的增加而降低,随着子导线半径的增大而增大;淋雨条件下的表面粗糙度,随着降雨率的增加而降低,同时呈现出饱和的趋势。     

输电线路可听噪声研究综述

笔者较全面地阐述了输电线路可听噪声控制的重要意义和这些年来国内外的研究成果,说明了导线表面空气电晕放电是交直流输电线路噪声问题产生的原因。系统地分析了交直流输电线路可听噪声的两大类影响因素,即线路结构、设计和施工方面的影响与大气及环境等外部条件的影响。归纳了降低输电线路可听噪声的方法,提出目前工程中较为可行的措施是增加分裂导线的直径和分裂数,改变分裂导线的间距。介绍了国外交直流输电线路可听噪声的限值及目前开展的特高压交直流输电线路可听噪声的限值情况,交流输电线路按照55 dB(A)进行限制,直流输电线路在平原地区按照45 dB(A)进行限制,在高海拔地区按照45～50 dB(A)进行限制。     

淋雨后高压直流导线电晕产生的可听噪声特性

可听噪声是高压直流线路设计中必须考虑的一个重要因素,但目前导线在淋雨后的可听噪声特性缺乏深入研究。该文依托户外电晕笼试验平台,针对淋雨后高压直流分裂导线在电晕放电情况下对其产生的可听噪声随时间的变化特性进行研究。试验结果表明,导线淋雨后,随着时间的推移,导线产生的可听噪声逐渐增大;导线的电晕放电越强烈,由电晕产生的可听噪声稳定下来所需的时间越短;在高电场强度下的电晕放电稳定后再将电压降低至较弱电晕放电时,电晕放电产生的可听噪声依然很稳定。该文的研究结果对超/特高压直流输电线路的可听噪声测量和环保评价有重要意义。     

直流单点电晕放电无线电干扰和可听噪声时域关联特性分析

当导线周围发生电晕放电时,会伴随空间电荷的运动,进而产生无线电干扰和可听噪声等电晕放电效应。本文基于实验室搭建的可听噪声和无线电干扰时域测量平台,实现了对正极性单点电晕放电产生的可听噪声和无线电干扰时域波形的同时采集;然后借助可听噪声和无线电干扰脉冲在时域上的一一对应关系,对测量信号的背景干扰进行剔除;最后对去噪后的可听噪声及无线电干扰时域波形参数进行了分析,获得了可听噪声和无线电干扰脉冲峰值及持续时间的关联关系。分析结果表明:提出的可听噪声脉冲波形模拟方法可以只测量无线电干扰波形就得到可听噪声脉冲波形。对比模拟波形与测量波形,得到的总声压级误差小于3d B(A),验证了方法的有效性。研究结果为电晕放电可听噪声的测试和预测提供了一种新的思路。     

特高压换流站冷却塔可听噪声测试与分析

换流站中阀冷却系统外冷设备是产生噪声的主要设备之一,为了获得其噪声特性,文中以特高压换流站为研究对象,利用声级计和PULSE音频分析仪,采用声压法对其4组水冷却塔的可听噪声进行了现场测试与分析,获得了冷却塔的声压级以及噪声的频谱分布。测试与分析结果表明:每组冷却塔各测点的A计权声压级大约分布在75~85 d B之间,不同冷却塔组的声压分布非常接近,且风机所在面声压级明显大于其他面;冷却塔噪声频带宽,频率成分丰富,Z计权的噪声频率窄带谱中声压幅值最大值出现在20~50 Hz,A计权的1/3倍频程频谱中声压最大幅值所在频带的中心频率为1 600 Hz。相关研究成果为阀外冷设备的噪声控制技术研究提供了基础数据支持,对高压直流输电工程实践具有指导意义。