环境对特高压直流输电线路合成电场的影响

随着我国人民生活水平和社会生产力的不断提高,为保障国民经济的迅速发展,国家对电力建设的要求也越来越高.远距离的特高压直流输电技术拥有经济性好、容量大以及电能损耗小等优点,大力发展特高压直流输电技术有益于更好地解决我国电力资源分配不均的问题,但远距离的特高压直流输电线路运行环境恶劣,多变的环境因素会造成线路合成电场分布复杂,因此开展环境因素对线路合成电场影响的研究对特高压直流输电技术的发展具有重要意义和价值.     

有限元法分析特高压直流线路对人体的影响

为解决特高压直流输电线路对人体影响的问题,引入有限元的数值计算方法,计算了±800kV直流输电线路周围的合成电场和离子电流并建立了人体仿真模型以选取合适的人体介电常数。结果表明:站立时人体模型的最大电场强度为19.15kV/m,行走时的人体模型最大电场强度为18.193kV/m。最大电场强度均在头顶处,最大离子电流密度出现在脚部,下半身的离子电流密度大于上半身。综合考虑输电线路对人的影响、经济性和裕度的情况下,推荐了导线对地的平均高度,在居民区为22m,荒郊区为20m。     

特高压直流输电线路对电信线路电磁影响调研分析

随着特高压直流线路工程建设速度的加快,需合理解决直流输电线路与电信线路电磁兼容问题。结合近年来已运行的?800 kV向家坝—上海等3项直流线路工程,对工程设计单位和电信部门调研、回访;进而对电信线路分布、允许值、计算方法、防护措施等情况进行了分析和评估。结果表明,特高压直流线路对电信线路磁危险影响较大,采取防护措施的电信线路较多;按电信线路敏感系数确定干扰影响允许值,符合我国现阶段国情。本次调研分析为《直流架空输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计技术规程》行业标准的修订提供了依据。     

高压直流输电线路电场强度的计算

高压直流输电与交流输电在电气计算上有不同的特点,其电场强度对设计和运行都是必须考虑的问题.本文介绍一种计算直流输电线路电场强度的简便而实用的方法,并给出作者在加拿大进修时完成的一个计算实例.     

特高压直流输电线路合成场强的有限元法计算

介绍了用有限元法计算特高压直流线路周围空间合成场强的方法,比较了传统计算方法与有限元法在计算过程中对大地影响不同处理后的差别,分析了有限元法在计算过程中对相对误差的提高,更精确地计算了特高压直流输电线路周围空间合成场强.     

特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案。预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰。文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压。上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响。     

特高压直流输电线路基本类型

<正>特高压直流输电线路可分为架空线路、电缆线路以及架空—电缆混合线路3种类型。直流架空线路因其结构简单、线路造价低、走廊利用率高、运行损耗小、维护便利以及满足大容量、长距离输电要求的特点,在电网建设中得到越来越多运用。直流输电线路通常采用直流架空线路,只有在架空线线路受到限制的场合才考虑采用电缆线路。     

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,若大范围地提高杆塔高度,将会较大地提高工程成本。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。     

特高压直流输电线路分段直流融冰方案

针对融冰线路一般不是全线覆冰的情况,提出了在重冰区线路下方建设分段直流融冰站的分段直流融冰方案。融冰距离取100km,通过对特高压直流线路大截面导线融冰电流范围和融冰时间的计算,确定融冰电流为12 000A,所需融冰功率153MW。为满足融冰功率的需求,提出了分段直流融冰站所需交流电源的电压等级为220kV。最后设计了2套24脉动整流电路并联的分段直流融冰装置,并对装置的设备参数进行了设计选型。通过Matlab仿真软件对特高压直流线路的分段直流融冰进行仿真,结果表明设计的装置其融冰电流可达10 980A,且输出电压为24脉动,总谐波畸变率(THD)仅0.83%,验证了该方案的可行性。     

高压电力线路工频电场对人体影响的分析

采用有限元软件ANSYS计算分析了高压电力线路静电场对人体的影响。比较了 3种不同人体模型在高电场强度下的场强、电场增强因子、电流密度和感应电流等参数 ,虽然不同人体模型的计算结果不同 ,但模型间存在着一些规律性的结论。此外 ,给出了一个非常简单的人体模型 ,计算证明该模型简化合理 ,可用于分析高压电力线路静电感应效应。     

750 kV交流输电线下人体的工频电场效应分析

随着输电线路电压等级的不断提高,工频电磁场问题越来越受到人们的关注。分析了750 kV输电线路下简化人体模型的电场效应,构建了双手下垂、双手上举、撑伞以及行走的人体模型,比较了不同姿势下人体感应电场的分布情况。以双手下垂模型为例,研究了架空输电线离地高度对人体电场效应的影响。仿真计算结果表明,人体的存在会使其所在空间的电场分布发生畸变,人体姿势的改变会影响感应电场的分布情况,局部场强最大值总是出现在人体轮廓的尖端部位,导线离地高度越大,其下方人体的感应电场值越小。不同姿势下人体模型的局部场强最大值在允许的数值范围之内,750 kV超高压输电线路的工频电场不会对人体健康造成危害。     

四相输电线路附近的电磁场辐射分析

为了预估四相输电线路的电磁场辐射,弄清四相输电线路与现有三相输电线路在电磁场辐射状况的异同,计算了四相和三相超高压输电线路附近地面电场强度的量值,并以一条实际拟建的500 kV单回三相线路为参照,通过对四相和三相不同架设方式输电线路地面电磁场辐射强度的对比分析,得出了四相输电系统能有效地减小输电线路的电磁辐射,提高输电密度的结论.     

特高压直流输电线路在线监测系统的应用分析

介绍特高压±800 kV复奉线直流输电线路在线监测装置的基本原理,结合特高压直流输电线路在线监测系统在湖州电力局输电线路状态监测中心的应用现状,就进一步深化特高压在线监测系统的建设和应用给出建议.     

高压交流输电线路曝露场强限值下人体感应电场和感应电流分析

人体处于高压交流输电线路下方时,会产生静电感应和电磁感应。当感应电压和感应电流数值过大时,会对人体造成伤害,为此国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)以及IEEE规定了人体在高压输电线路不同曝露情形下的曝露场强限值。首先运用有限元法,考虑人体对地绝缘和人体接地2种情况,分析了高压输电线路曝露场强典型限值下人体所产生的感应电压和感应场强的大小;接着利用解析法计算了不同曝露限值下的人体感应电流、感应电荷密度以及感应电流密度;最后将计算结果与ICNIRP导则给出的曝露限值进行了比较。结果表明,人体处于职业曝露限值场强10 kV/m下,人体内部最大感应场强为2.082×10-3 kV/m,感应电流密度为0.176 m A/m2,接近或低于ICNIRP导则规定的限值范围,不会对人体造成不适感。     

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。     

屏蔽线改善架空输电线路工频电场分布研究

为改善架空输电线路下方工频电场分布,在线路下方架设屏蔽线。考虑线路档距、弧垂等因素的影响,建立高压架空输电线路工频电场三维仿真计算模型,研究架设屏蔽线改善高压输电线路下方工频电场的效果,分析讨论了屏蔽线架设高度、横向位置、间距、根数等对线路下方及表面工频电场影响的规律和特征。结果表明:架设屏蔽线能够有效改善导线下方空间工频电场;屏蔽线架设高度、横向位置对屏蔽效果影响明显,存在最佳布置位置;屏蔽线间距对其屏蔽效果有一定影响;屏蔽线根数越多,效果越好,但逐渐趋于平缓;架设屏蔽线会增大分裂导线表面电场强度。     

建筑物对同塔双回路工频电场分布的影响

同塔双回输电线路占地走廊少,节省土地资源,且随着城市发展,电力需求增大,输电线路电磁环境问题越来越受到关注。为此采用模拟电荷法研究了同塔交流输电线路的工频电场强度分布及衰减规律。研究表明对工频场强,导线半径的影响较少且仅在中心线5m以内;相间距的影响稍大些,但也在5m内;导线高度的影响最大。比较理论计算和实测的工频电场强度证明了建筑物对工频电场的屏蔽效应。     

500kV超高压输电线下工频电场分析

为了分析超高压输电线路在不同情况下的工频电场分布规律,探讨减小其工频电场分布的措施,采用有限元法,利用ANSYS软件建立了500kV超高压输电线的二维仿真模型。计算了在不同距地高度、相间距离、分列导线根数、分裂导线的间距、单回线路的布线形式和双回线路的相序分配情况下,输电线下地面1.5 m处的电场分布。通过对计算结果的分析比较,总结了在不同情况下线下场强的分布规律,提出了一些减少线下场强的建议。