特高压六相输电线路工频电场强度计算

为研究特高压六相输电线路表面电场和空间电场的特性,参考特高压同塔双回输电线路杆塔结构,计算设计特高压六相输电系统杆塔典型尺寸并选取分裂导线型号。在此基础上,考虑分裂导线中各子导线间的相互影响,计算特高压六相输电导线表面最大场强和线路下距地面1 m处的空间电场分布,并将计算值与相应电压等级的同塔双回线路进行比较,结果表明特高压六相输电导线表面场强和线路下距地面1 m处的空间电场均优于同塔双回线路。故特高压六相输电线路具有更好的环保性能。     

同塔四回输电线路的电磁场分布研究

为减小输电线路的走廊,减低线路的工程造价,同塔多回的输电线路型式逐渐成为今后线路建设的趋势。以330kV同塔四回输电线路设计为例,分析了可能的同塔四回杆塔模型,并列出了相应的的各种导线排列方式。根据不同的导线排列方式,计算分析各种导线排列方式下的线路对地场强、导线表面场强和磁感应强度。分析表明,线路各回路及相序布置不同,产生的地面场强和磁感应强度的大小也不同。从磁感应强度和自然输送功率的角度分析,其最佳导线排列方式和对电场强度分布最有利的导线布置形式基本一致。     

同塔多回线路垂直排列最优相序布置方式

为了减小同塔多回输电线路的工频电磁场,使其达到最低水平,通过相序优化布置的方法,综合考虑输电线路工频磁场空间最大值极小和平均值极小两个指标,计算与比较两种各回导线均垂直布置的同塔多回输电线路不同相序线路下方工频磁场,给出了各层对称的双回导线均逆相序排列,且相邻两层的下层双回的顶部导线与上层双回底部导线相序相同的最优相序布置规律。最后通过对磁场空间矢量分布和导线中电流相位关系的讨论,给出最优相序布置规律的物理解释。     

交、直流共用超/特高压输电走廊下地面工频电场及最优相序排列方式分析

为减小共用走廊高压输电线路的地面工频电场使其达到最低水平,研究了走廊内输电线路相序排列方式与地面工频电场的关系,得到了使输电线路走廊中部区域地面工频电场最小的最优相序排列方式。通过对地面工频电场空间矢量分布和相导线电压相位关系的分析,给出了此最优相序排列规律的物理解释。采用典型参数建立了各回导线不同布置条件下共用走廊输电线路地面工频电场计算模型,计算了不同相序排列方式下走廊中部区域地面工频电场最大值;找出了中部区域最大值极小时的线路相序排列方式,验证了该最优相序排列方式的正确性与适用性。最后,结合已有相关研究成果,提出的共用走廊高压输电线路最优相序排列方式,为各同杆双回线路均逆相序排列,且在走廊中部区域非同杆各回线路靠近走廊内侧(或距地面最近)的相线间相位应相差120°、中间导线间相位应相同,为实际工程提供指导。     

500 kV同塔4回线路无线电干扰和工频电场

针对输电线路走廊问题,计算了500kV同塔4回架空线路2种塔型6种导线排列方式的无线电干扰、地面电场分布及线路下方满足4kV/m电场位置与边导线间的距离,并与典型单回500kV线路进行了比较。计算分析表明:500kV同塔4回线路无线电干扰水平均能满足我国<55 dB的限值标准;合理布置导线,500kV同塔4回线下场强可控制到小于500kV单回线下的水平;从线路无线电干扰和工频电场影响考虑,与500kV单回线路相比,同塔4回架设并不会进一步恶化线下的电磁环境。     

西北地区750kV输电线路4kV/m等值线分布分析

为分析西北地区750 kV输电线路地面4 kV/m等值线分布特征,根据悬链线方程建立气象和档距等参数的三维工频电场计算模型,分析单回与同塔双回输电线路线下4 kV/m等值线分布特征及大于4 kV/m区域占输电线路评价范围的占比;对比分析导线对地高度、单回导线布置形式和双回相序排列方式等对4 kV/m等值线分布特征的影响。     

超特高压同塔4回输电线路工频电场强度的计算

通过对输电线路适当等效建模,应用模拟电荷法在输电线内部设置模拟线电荷,计算了超特高压同塔4回线路的导线表面电场强度和距地面1.5m处的工频电场强度,并与目前的特高压双回鼓型塔、单回猫头塔、单回酒杯塔和单回紧凑塔进行比较。结果表明,同塔4回线路的导线表面电场强度不高于其他塔型,同时地面工频电场强度要明显小于其他塔型。其理论依据为同塔的500kV导线屏蔽了1 000kV导线在地面方向的大部分电场。     

同塔多回输电线路最优相序排列方式

电力系统中的诸多因素与线路相序有关,同塔多回输电线路导线排列方式众多,从中选取最优相序非常困难。为了减小同塔多回输电线路运行时的不平衡度及电磁环境的影响,以同塔四回输电线路为例,利用Matlab对同塔四回线路的1 296种相序下的工频电场、工频磁场、无线电干扰、可听噪声以及线路不平衡度进行了仿真。通过建立关于线路电磁环境及不平衡度的目标函数,并根据它们在实际工程中的不同重要程度设置不同的权重系数,得出了同塔四回线路在综合考虑电磁环境和不平衡度时的最优相序排列方式。该计算方法与结果可为实际工程中输电线路的优化设计提供参考。     

同塔双回高压直流线路地面合成电场的计算方法

我国计划在实际工程中采用同塔双回高压直流线路,由于该类线路在世界上无工程应用先例,需要研究其地面合成电场的有效计算方法,以满足工程设计和环境保护需求。考虑极导线对地距离不同和极导线布置方案对每一极导线起晕电压的影响及正负极导线起晕场强的差别等因素,提出一种计算同塔双回高压直流线路地面合成电场的方法。利用同塔双回直流模拟试验线段,对极导线按不同方案布置时的地面合成电场进行测试,并采用该文方法对地面合成电场进行计算。结果表明,采用该文方法计算极导线按不同方案布置时同塔双回直流线路的地面合成电场,其分布规律与实测结果基本吻合;地面最大合成电场计算值与实测结果基本一致。     

750kV/330kV混压同塔四回输电线路电磁环境研究

为了有效研究750kV/330kV混压同塔四回输电线路电磁环境,文中采用模拟电荷法计算同塔四回混压输电线路导线下的工频电场,采用毕奥—萨瓦定律计算磁场数值,并采用激发函数法进行了无线电干扰的计算,同时运用BPA公式进行了可听噪声的计算。针对同塔四回混压输电线路不同导线相序布置、不同分裂间距、不同杆塔呼称高进行了系统的研究。结果表明:A、B型塔采用A6和B6相序布置可以有效改善线路下方电磁环境;导线分裂间距对电场、磁感应强度影响较小;电场、磁感应强度、无线电干扰和可听噪声随着杆塔呼称高增加而降低,其中电场、磁感应强度和无线电干扰减幅较大,可听噪声减幅较小。依据相应的电磁环境控制指标,获得了满足电磁环境要求的杆塔呼称高度。     

昌房500kV紧凑型输电线路中的关键技术

昌平一房山500kV紧凑型输电线路已于1999年11月投入运行，该线路摒弃了常规的布置形式，将三相导线以等边倒三角形形式排列在同一塔窗内。每相导线采用六分裂形式，任意两相导线间的中心距为6．7m，因此，与常规线路相比，紧凑型线路走廊的占地宽度减少了17．9m。紧凑型线路的自然功率为1．34GW，比常规线路高34％，并已通过1．6GW大负荷试验。地面电场强度超过4kV／m的宽度为16m，较常规线路减少32m，从而减轻了电磁污染。此外，紧凑型线路可进行带电作业。     

110kV同塔六回输电线路电磁环境研究

为了给110 kV同塔六回输电线路的建设和运行提供工程指导,深入研究了输电线路下方的电磁环境;在Matlab环境下,建立110 kV同塔六回线路模型,编程计算不同相序布置方式下的工频电场强度、工频磁感应强度和无线电干扰值,分析不同的相序布置对输电线路电磁环境的影响;验证了工程中采用的经验布置方式是较优的相序布置方式,并通过遍历所有的相序布置方式,找到了理论上最优的相序布置方式。     

1000 kV级交流特高压输电线路导线最小对地距离研究

导线最小对地距离的取值是特高压输电线路设计过程中需要考虑的关键因素之一。通过总结国外特高压输电线路的相关研究成果,结合我国超高压输电线路的设计经验,提出了把"最大地面电场强度限值"作为我国交流特高压线路导线最小对地距离的选取原则。基于逐步镜像法建立了特高压架空线下空间电场的数学模型,并按照不同区域地面电场控制指标的要求,通过计算确定了1000 kV级交流特高压单回和同塔双回输电线路导线在相应区域下的最小对地距离。研究了线路运行电压、相间距离、分裂导线结构、导体布置形式和双回路相序布置方式等因素对导线最小对地距离取值的影响规律。     

基于有限元的超高压输电线路电场的数值分析与测量

为探讨500 k V超高压输电线路下的电场分布问题,在验证了有限元电磁场分析软件Ansoft maxwell的有效性后,建立了同塔双回输电线路模型。主要分析与研究了相导线对地高度、分裂导线结构尺寸等因素对电场特性的影响,以及线路发生故障或停电检修时电场分布的变化规律,这为降低输电线路周围电场和对电磁环境的优化提供理论依据和方法,同时对停电检修线路注意事项提供一定的参考。     

采用六相输电技术优化双回高压输电线路电磁环境的研究

随着输电线路电压等级的提升,特高压线路电磁环境问题已成为决定其杆塔尺寸的主要因素之一。文中对1 000 k V特高压双回线路和六相578 k V线路的电磁环境进行了计算和比较,结果显示采用同样的塔头和呼高情况下,六相线路的电磁环境优于三相线路。文中还研究了六相线路电磁环境随呼高的变化规律,地线及距地面最高的两根输电线的表面场强随呼高降低而降低,其余导体表面场强随呼高降低而增加;线路下方地面附近工频电场强度、无线电干扰及可听噪声均随着呼高的降低而增加。相比于同等相电压等级的三相线路,其导线表面电场强度更小。因此,六相输电可有效改善双回交流线路的电磁环境。     

输电线路跨越建筑物电场计算探讨

通过对典型线路跨越建筑物时工频电场强度的计算与分析,研究了DL／T5092--1999（110～500kV架空输电线路设计技术规程》中跨越建筑物高度限值下的电场状况,对部分塔型跨越高度和工频电场进行了优化计算,可为新建线路设计和施工提供参考。     

超高压线路工频电场超限值对策的研究

针对日益增多的超高压线路引起的环境问题,研究了超高压线路工频电场超限值对策。通过对现有的和采用屏蔽措施后的地面电场强度分布、屋顶场强分布分别进行仿真计算分析和模拟试验,确定出架设屏蔽线和接地围栏两种屏蔽方案;根据屏蔽方案在现场采取屏蔽措施,在500kV线路下边相外架设1根屏蔽线,高度11m,水平距离距边相2m,试验结果表明屏蔽后场场强降低了35%。     

500kV同塔四回输电线路最优相序布置

同塔4回线路的相序布置方式理论上有1296种(6~4),为从众多相序中选择最优相序,以500kV同塔4回线路为例,采用穷举法分析了所有相序布置方式下的电磁环境、自然功率及线路不平衡度等电气特性.结果表明相序布置对线路的电气特性有一定影响,线路的工频磁场、无线电干扰和可闻噪声均不是决定线路最优相序布置的关键因素.综合考虑线路电磁环境、自然功率和线路不平衡度等因素,利用排序法得出了线路的最优相序布置,500kV同塔4回线路d、e型塔的最优相序布置为1616型、1462型.推荐同塔4回线路的4种典型排列方式,其计算方法与结果可供实际工程参考.     

我国特高压输电线路的相导线布置和工频电磁环境

介绍了前苏联、日本和美国的特高压输电线路的研发简况、国外解决工频电磁环境问题的不同做法以及我国解决500kV线路工频电磁环境的措施.在相导线对地距离和输送电流相同的条件下,对国外已研发的三种特高压输电线路和作者建议研发的紧凑型特高压输电线路的工频电场和磁场分布进行了计算和比较,所得分析结论可为我国特高压输电线路的相导线布置选型提供参考依据.     

同塔双回输电线路工频电场强度抑制措施

从线路下方工频电场强度的计算原理出发,提出了输电线路下方工频电场强度的抑制措施。对工频电场强度的计算结果表明,通过提高导线高度、优化相序排列、增加屏蔽线和减小相导线等效对地电容均可降低地面的工频电场。