±1100 kV特高压直流输电线路电磁环境研究

研究特高压直流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义.根据±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境限值,按照给定的初始条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR、EPRI经验公式等方法计算合成场强电场、地面离子流密度、磁场强度、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数.研究表明,可听噪声是导线选型的控制因素.根据不同的极间距和海拔高度情况,推荐相应的导线型式,并给出不同导线型式推荐的导线最小对地距离.     

1 000kV特高压单回交流输电线路电磁环境影响计算及分析

分析了1 000 kV特高压单回交流输电线路电磁环境问题,包括工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声等。结合现有的电磁环境评价限值,总结现行的电磁环境计算方法,以浙北-福州特高压线路为例,计算不同导线结构对应的电磁环境指标,推荐适合该特高压单回路交流线路的导线型式及分裂根数。对影响电磁环境的因素进行分析,得出不同影响因素对电磁环境影响的比较结果,其结果对今后的特高压单回路线路的设计具有指导作用。     

±1100千伏特高压直流输电电磁环境试验研究通过验收

正4月20日,中国电科院牵头承担的公司科技项目"±1 100千伏特高压直流输电线路电磁环境试验研究"通过验收。项目在"基于直流电晕笼的±1 100千伏分裂导线无线电干扰和可听噪声试验研究""±1100千伏直流线路采用初选导线时的电磁环境真型试验研究"等方面取得重要成果。近年来,随着特高压直流输电线路的建设和运行,直流输电线路导线电晕引起的电磁环境问题受到广泛的关注。     

±800kV直流输电线路电磁环境限值研究

±800kV直流线路的电磁环境限值是确定导线型式和线路结构的重要依据,确定合理的电磁环境限值对保护环境和控制工程造价至关重要。对国际上交直流超/特高压输电线路电磁环境控制指标、有关国家和国际组织的电磁环境标准进行了分析,结合国情,提出了±800kV直流线路电场、离子流密度、磁场、无线电干扰和可听噪声的限值建议;根据电磁环境预测结果和限值,给出了±800kV直流线路的导线结构、极导线最小对地高度和不同极导线高度下的走廊宽度。结果表明:采用建议的限值来控制±800kV直流线路的电磁环境,其电场和离子流密度水平与我国超高压直流线路的相当;无线电干扰在国际上处于中等水平;可听噪声满足国家环境噪声标准。     

基于回归分析法的交流输电线路声功率计算方法EI北大核心CSCD

由于我国导线制造工艺、试验条件和电力运行环境的不同,在使用美国邦纳维尔电力公司(BPA)推荐的公式对我国特高压交流(UHVAC)输电线路可听噪声(AN)进行预测时,准确性仍有待提高。为此,利用电晕笼分别对分裂数为6、8、9、10和12的17种不同型式导线束的可听噪声水平进行了测量,并采用多元回归分析法分析获得了导线声功率计算方法。针对1 000 k V特高压交流示范工程河南焦作与湖北钟祥电磁环境长期观测站的可听噪声,分别采用BPA推荐公式与所提公式对它们进行了计算,并与实测值进行了对比。结果显示,所提公式得到的计算值与河南、湖北两地实测L50值偏差分别为0.66 d B和0.32 d B,小于BPA推荐公式偏差3.07 d B和2.14 d B。由此可见,针对我国特高压交流输电线路可听噪声问题,所提计算式比BPA推荐计算式的运算准确性更高。研究结果可为我国特高压交流输电线路可听噪声预测提供技术支撑。     

基于回归分析法的交流输电线路声功率计算方法

由于我国导线制造工艺、试验条件和电力运行环境的不同,在使用美国邦纳维尔电力公司(BPA)推荐的公式对我国特高压交流(UHVAC)输电线路可听噪声(AN)进行预测时,准确性仍有待提高。为此,利用电晕笼分别对分裂数为6、8、9、10和12的17种不同型式导线束的可听噪声水平进行了测量,并采用多元回归分析法分析获得了导线声功率计算方法。针对1 000 k V特高压交流示范工程河南焦作与湖北钟祥电磁环境长期观测站的可听噪声,分别采用BPA推荐公式与所提公式对它们进行了计算,并与实测值进行了对比。结果显示,所提公式得到的计算值与河南、湖北两地实测L50值偏差分别为0.66 d B和0.32 d B,小于BPA推荐公式偏差3.07 d B和2.14 d B。由此可见,针对我国特高压交流输电线路可听噪声问题,所提计算式比BPA推荐计算式的运算准确性更高。研究结果可为我国特高压交流输电线路可听噪声预测提供技术支撑。     

±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。     

云南-广东±800kV特高压直流输电线路可听噪声仿真计算与测试分析

为研究特高压直流(UHVDC)输电线路可听噪声特性及环境影响,对±800kV云南-广东(简称云广)直流线路可听噪声进行了理论计算和测量分析。基于特高压直流输电线路导线表面最大电场计算的简化模型和BPA经验公式进行了可听噪声的理论计算。结合云广工程特点阐述了特高压直流输电线路可听噪声的测量环境、位置、时间、注意事项、数据记录、评价值与分析依据。将理论值与现场测量值进行比较分析可得:在正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下可听噪声的测量值呈振荡性;不同月份的双极全压运行方式下可听噪声的测量值与理论值的误差明显小于正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下所得到的误差。云广特高压直流线路可听噪声的测量值在海拔高度700m处的双极之间受周围植被影响而使得测量值偏小,其他海拔高度测量点的可听噪声分布均以最大值为中心、沿垂直于导线方向的两侧分布呈衰减趋势。在不同海拔高度下,双极全压运行的云广直流线路可听噪声的测量值满足噪声电磁环境限值。     

±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。     

±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。     

±800 kV特高压直流输电线路结构参数对地面可听噪声影响的定量研究

在特高压直流工程中,输电线路下方的可听噪声水平是一个基本的环境考核指标。介绍了目前5种高压直流线路的可听噪声预测公式,通过将计算结果与向家坝-上海±800 kV输电线路下方的可听噪声实测数据进行对比,得出EPRI预测公式能较好地适用于中国特高压直流线路可听噪声的预测。基于该公式,分析了不同导线结构对±800 kV直流线路可听噪声的影响规律,通过对比得出了导线分裂数是影响线路可听噪声的最主要因素。当电压恒定为±800 kV时,导线分裂数从4到8每增加2,参考点处的可听噪声减小10 dB（A）左右;当导线表面电场一定时,分裂数每增加2,参考点处的可听噪声增加2 dB（A）左右。     

特高压直流导线在单双极电晕笼中的可听噪声测量与分析

利用国家电网公司特高压直流试验基地直流电晕笼,对特高压直流导线在正极、负极、正负双极电晕笼中的可听噪声测量方法进行了研究。对单双极电晕笼内直流导线的表面电场进行了有限元仿真计算。计算结果表明,若施加相同等级的电压,单双极电晕笼中直流导线表面的平均最大标称电场相对差值在0.4%之内,采用单、双极电晕笼试验对导线表面场强的影响可以忽略不计。对单双极电晕笼中的特高压直流正极、负极、正负双极导线的可听噪声进行了全电压测量与分析。结果表明,对于我国现有的直流线路来说,利用正单极电晕笼代替正负双极电晕笼进行可听噪声试验是可行的。     

±800kV特高压直流输电线路的电磁环境研究

采用CDEGS软件包对±800 kV特高压直流输电线路的电磁环境进行了仿真研究。分析了极导线水平排列的±800 kV特高压直流输电线路的标称电场、合成电场、无线电干扰(RI)和可听噪声(AN)的总体水平。讨论了线路参数,包括极导线对地高度、极间距、子导线截面积等对特高压直流输电线路的电磁环境参数的影响。对海拔高度变化和单极运行方式等的影响也进行了分析。     

三回同走廊特高压直流输电线路电磁环境研究

针对哈密-郑州±800 kV特高压直流工程需和其他2条特高压直流线路同走廊问题,对三回同走廊特高压直流输电线路的地面合成场强、无线电干扰及可听噪声进行了分析,得出同走廊电磁环境控制时的走廊范围和房屋拆迁范围,可为设计和运行单位提供参考。     

特高压交流输电线路电磁环境研究

研究特高压交流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。采用逐次镜像法计算酒杯塔、紧凑型和同塔双回直线塔的1000 kV交流输电线路导线表面和线路下方距地面1 m水平线处的电场强度;计算了3种塔型下特高压交流输电线路的电晕损耗、无线电干扰、可听噪声、导线最低对地距离和走廊宽度;分析电晕损耗、无线电干扰和可听噪声随海拔变化的情况。结果表明通过选择合适的线路参数可满足特高压交流输电电磁环境指标要求,电晕损耗随海拔有近似指数增加的变化规律,无线电干扰随海拔有近似线性增加的变化规律。     

±800 kV特高压直流输电线路电磁环境参数的计算研究

针对±800 kV特高压直流输电系统涉及到一系列诸如导线及铁塔选型、直流极间距与对地高度的优化等技术问题,提出如何准确计算±800 kV特高压直流输电线路的电磁环境参数,为设计和运行提供借鉴参考。研究围绕合成电场、磁场、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数,通过对不同杆塔和导线型式进行计算,得出了满足相应标准的导线型式和对地高度。     

雾霾天气对高压直流输电线路可听噪声影响研究

为研究雾霾对高压直流输电线路可听噪声的影响，提出了计及雾霾影响的高压直流输电线路可听噪声计算方法。首先，建立雾霾天气下高压直流输电线路离子流场的计算模型，考虑了不同雾霾等级对空间电荷、离子迁移率和起晕场强的影响，并给出了用离子流场模型计算导线表面最大电位梯度的流程；其次，分析了可听噪声与导体表面最大电位梯度的关联性；最后，结合分裂导线数、导线不同直径对可听噪声的影响，提出应用范围广泛的可听噪声预测公式，并分析了不同雾霾等级及不同雾霾颗粒物浓度与可听噪声的关系。以±800 kV直流输电线路为例，对其在雾霾天气下的可听噪声进行计算。结果显示，随着雾霾等级提高，可听噪声会随之增大。雾霾中颗粒物荷电是导致可听噪声增大的主要原因，其中PM2.5的影响程度最大。所提出的离子流场计算模型和可听噪声预测公式可推广应用于高压直流输电线路可听噪声评估中，具有较高的工程应用价值。     

1000 kV交流输电线路电磁环境的研究

在总结了国内外特高压输电线路电磁环境研究结果的基础上，文章结合我国特高压输电线路初步设计的主要塔型和导线型号的电磁环境参数的计算分析，提出了1000kV级交流输变电工程电磁环境对于工频电场、工频磁场、无线电干扰、可听噪声等参数控制指标的建议，如公众容易接近地区、线路跨越公路处的场强限值为7kV／m，跨越农田的线路的场强限定为10kV／m，无线电干扰设计值为55-58dB，可听噪声设计标准控制在55dB以内等。     

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。