特高压直流输电线下合成电场分布的影响因素

为在设计特高压直流输电线路时考虑地面合成电场和离子流密度分布两个相互关联的电磁环境指标,采用上流有限元法对双极直流线路下合成场强和离子流密度分布进行数值计算。在验证其有效性之后,以云广±800kV特高压直流输电线路为算例,分析了一些线路参数对合成场强和离子流密度分布的影响规律。结果表明,提高导线高度能明显减小地面电场,极间距的小范围变化对地面电场影响不大,控制地面的电场效应须注意导线表面的状况,正负极性也会引起地面电场效应的不同变化。最后根据我国电力行业标准中对合成场强和离子流密度分布的限值给出了线路的走廊宽度建议。     

青藏联网±400kV直流输电线路导线选择

根据直流输电线路线下地面合成电场、地面离子流密度、无线电干扰场强、电晕可听噪声等控制指标,对3000～5 300 m特高海拔地区直流输电线路采用不同分裂导线进行相关计算,建议特高海拔地区±400 kV直流输电线路极导线采用4×LGJ -400/35钢芯铝绞线.     

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500 kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程,系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平,可为今后广泛应用于直流输电工程设计,以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持,故在±500 kV三沪直流线路调试期间,依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为:极导线垂直排列线下合成场强最大值为15 kV/m,水平排列合成场强最大值为8.2 kV/m(正极导线侧);极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51.0dB5、3.3 dB,这些参数均满足地面合成场强<30kV/m,无线电干扰水平<55dB的设计要求。     

特高压直流输电线路电磁环境及对地距离探讨

±800kV上海庙—山东及±800kV锡盟—江苏特高压直流线路工程采用8×1 250 mm2导线,这在特高压直流线路工程中尚属首次。通过计算±800kV直流线路在不同分裂根数和导线截面下的无线电干扰、可听噪声、地面合成及标称电场强度、离子流密度等电磁环境效应,并对比分析电磁环境效应随导线截面及分裂数的变化规律;依据电磁环境限值要求和计算结果,结合以往工程由电磁环境决定的导线对地距离取值,推荐±800kV特高压直流线路在采用8×1 250 mm2导线下的对地距离取值,为工程设计提供依据。     

±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。     

特高海拔地区±500kV直流输电线路导线选择

根据直流输电线路线下地面合成电场、地面离子流密度、无线电干扰场强、电晕可听噪声等控制指标,对3000—5300m特高海拔地区直流输电线路采用不同分裂导线进行相关计算,建议特高海拔地区±500kV直流输电线路极导线采用6×LGJ-300／40钢芯铝绞线。     

±1100kV特高压直流输电线路按电磁环境条件的导线设计

目前尚无对±1 100kV特高压直流(UHVDC)输电线路导线选型的系统研究成果。为此,从满足电磁环境要求的角度,对±1 100kV特高压直流输电线路的导线选型及分裂方式进行了研究。采用合成场强解析法、EPRI可听噪声计算法和CISPR无线电干扰计算法等国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法,研究了±1 100kV特高压直流输电线路的结构参数(分裂导线根数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对地面合成电场、电晕可听噪声和无线电干扰场强的影响,发现可听噪声是决定导线方式的主要因素。对满足电磁环境限值的不同导线方案进行了经济比较,根据电磁环境预测分析及经济比较结果可以得出,8分裂JL/G3A-1000/45型导线在满足电磁环境要求的同时年费用最小。因此提出±1 100kV特高压直流输电线路的导线采用8分裂JL/G3A-1000/45型导线的建议。     

±800 kV直流输电线路分裂导线表面电场强度计算

比较了马克特一门格尔法、模拟电荷法和逐步镜像法等3种计算导线表面场强方法的计算误差,应用模拟电荷法计算了±800kV直流输电线路分裂导线表面电场强度。结果显示,特高压直流输电线路分裂导线表面电场强度受分裂数、导线截面、分裂间距、极间距的影响较明显,受导线高度的影响较小。     

±500kV青藏直流输电线路导线选型研究

研究了±500kV青藏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)对无线电干扰、可听噪声和合成场强的影响;对±500kV青藏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±500kV青藏直流输电线路的导线结构。     

特高压交直流线路平行共用走廊方案电磁环境及平行接近距离研究

对特高压交直流同走廊情况下的电磁环境进行了电气绝缘距离、线路导线间距离的计算,以内蒙古某1 000kV线路与另一条±800kV直流线路共用走廊为例进行计算与分析,得出混合电场满足控制值要求为:同塔双回1 000kV交流线路情况下,导线对地最小高度为21m和18m时,与±800kV直流线路间距62m;2条单回1 000kV交流线路情况下,导线对地最小高度为23m和18m时,2条单回1 000kV交流线路间距74m,与±800kV直流线路间距67m,实现了输电线路与环境保护、土地资源之间的合理匹配。     

特高压直流线路的场分布影响因素分析

线路附近地面的场分布是输电线路电磁环境中的一个重要指标。首先验证了半经验公式法的有效性。然后使用该方法分析了极导线水平排列的±800 kV直流线路合成场强、标称场强和离子流密度的影响因素和变化规律。研究表明地面,标称电场强度受线路对地高度的影响很大,而合成电场强度和离子流密度除受导线对地高度的影响较大外,受导线直径和分裂数的影响也很大。     

特高压直流输电线路离子流场的有限元-积分法计算

针对特高压直流输电线的地面电场和离子流密度的计算问题,采用有限元-积分方法,对双极离子流场的控制方程进行求解,同时还对空间电荷密度初值进行了改进。通过计算,发现该方法能较快地获得稳定的数值解。通过采用该方法对±400kV的直流线路进行了比对计算,验证了该算法的有效性。将该方法应用于实际的±800kV直流输电线路,对地面合成电场和离子流密度进行了计算,分析了导线对地高度、极间距、正负极起晕情况不同以及避雷线对地面合成电场和离子流密度的影响。结果显示随导线高度升高和极间距减小,地面的最大电场强度和离子流密度随之减小。在正、负极起晕不同时,负极导线下面的合成电场和离子流密度的最大值比正极大。计算中,考虑避雷线会增大地面的合成场强和离子流密度,但是不明显。     

±800kV云广线换流站母线电晕特性试验研究

为实现±800kV直流换流站母线电晕特性影响换流站管母线的优化设计和经济运行,对不同对地高度的φ250和φ300管母线的起晕电压、无线电干扰、可听噪声和地面合成场强进行了实验室试验。试验表明,φ250、300管母线施加±800kV直流电压时,管母线在高度10m和12m时起晕电压>±1200kV;管母线下地面合成场强<30kV/m,可听噪声<55dB,无线电干扰<60dB。φ250和φ300管母线电晕特性均满足±800kV换流站控制指标的要求。考虑到±800kV云广直流输电工程换流站的海拔高度影响,建议送端站选择φ300管母,受端站选择φ250管母,且其对地高度≥12m。     

导线表面最大场强对直流输电线路电磁环境的影响分析

介绍了高压直流输电线路导线表面最大场强和线路电磁环境参数的计算方法。针对±660 kV直流输电线路,分析了导线表面最大场强对地面合成电场、地面离子流密度、无线电干扰和可听噪声的影响,得出正极导线电压在620⁶80 kV之间变化时,随着导线表面最大场强的增大,地面合成电场和地面离子流密度分别增加1.2倍和2.8倍;导线表面最大场强对无线电干扰和可听噪声的影响相对较小,分别增加17%和0.3%。±660 kV直流输电线路在额定电压范围内运行时,电磁环境指标不会超出《高压直流架空送电线路技术导则》的规定。     

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程，系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平，可为今后广泛应用于直流输电工程设计，以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持，故在±500kV三沪直流线路调试期间．依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为：极导线垂直排列线下合成场强最大值为15kV／m．水平排列合成场强最大值为8．2kV／m（正极导线侧）；极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51．0dB、53．3dB，这些参数均满足地面合成场强〈30kV／m，无线电干扰水平〈55dB的设计要求。     

云广±800 kV特高压直流输电线路耐雷性能研究

云广±800 kV特高压直流输电线路工程是世界上第1个±800 kV、输电容量5 GW的特高压、大容量直流输电工程。所处地区属于雷击多发、易发区,防雷任务十分艰巨。为此结合特高压输电线路特点,建立了基于ATP-EMTP仿真软件的特高压直流输电线路反击仿真模型;依据改进电气几何模型,建立输电线路的屏蔽模型。计算结果表明:云广线路反击耐雷水平较高,反击闪络率较低;绕击闪络率较高,应该在云广线路中采用负的保护角;当杆塔升高到很高(>60 m),或地面倾角很大(>20°)时,应该考虑采用安装防绕击避雷针,架设耦合地线等防雷措施。     

特高压多分裂导线同步展放双滑车悬挂新方法

±800 kV云广特高压直流线路工程采用6分裂大截面导线,采用“一牵4+一牵2”同步展放方式经济合理,但每相须挂2个导线放线滑车.介绍了利用导线六联板作滑车挂点的双滑车悬挂新方法.     

基于有限元法的±800kV特高压直流输电线路离子流场计算

提出一种基于有限元法分析特高压直流输电线路双极分裂导线周围空间离子流场的方法。在计及分裂导线中各子导线相互影响的基础上,将每根子导线单独考虑,详细说明了子导线表面电荷密度初值的估计方法。在验证所提方法的有效性之后,将其应用于±800kV HVDC输电线路的离子流场分析。计算了起晕导线周围空间的离子流,导线下方地面离子流密度以及地面电场强度。分析了分裂导线的分裂数、分裂半径以及空间电场单极部分对离子流的影响。研究表明,随着导线分裂数的增加,离子流减小;分裂半径越小,离子流越小。如果不考虑导线周围电场的单极分量,计算所得的离子流将偏高。分析表明,线路的地面离子流密度和场强都满足我国特高压直流输电线路的电磁环境限值要求。     

±800 kV特高压直流输电线路电磁环境 参数控制指标研究

采用长距离、大容量输电时,特高压直流输电能够有效地节省线路走廊、有助于改善网络结构,实现大范围的资源优化配置。总结了国内外研究成果,结合我国实际情况,就如何规范±800 kV特高压直流输电线路的环境行为,围绕电场、磁场、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数进行研究,提出了环境参数的控制指标：以30 kV/m作为直流输电线路下方最大地面合成场强的控制指标;25 kV /m作为邻近民房的最大合成场强的控制指标;以好天气下58 dB（μV/m）为距极导线投影外侧20 m处0.5 MHz的无线电干扰电平的控制指标; L50=50 dB（A）为线路可听噪声设计控制指标,人口密集区以L50=45 dB（A）校核。     

±800kV直流输电线路对邻近树木影响的研究

通过试验,确定±800kV直流输电线路极导线与树木之间的最小距离,对于线路设计、建设、保护环境和控制工程投资具有重要意义。为此分析了国内外输电线路对树木影响的研究现状,制定出试验方法。选择30种不同树木,在特高压直流试验线段下,进行±800 kV直流输电线路对树木短期影响的试验,获得了树木出现明显电晕时树木与极导线之间的距离。在试验线段下种植90棵树木,进行了±800 kV直流输电线路对树木长期影响的试验,获得了烧伤树木与极导线之间的距离。根据试验结果,综合考虑试验中树木烧伤、树木出现明显电晕和极导线下方空间合成电场分布特点,给出了±800 kV直流线路极导线与树木之间最小垂直距离的建议。