高海拔地区±500kV直流线路电磁环境试验研究及导线选型

直流输电线路电磁环境与环境保护和工程投资密切相关,尤其在高海拔地区,电磁环境已成为决定导线型式和线路结构参数的关键技术问题。文章利用位于海拔4300 m的西藏羊八井高海拔试验线段,对±500 kV直流输电线路采用6×300和4×500 mm~2导线时的地面合成电场、可听噪声与无线电干扰开展了长期试验研究。通过统计分析,获得高海拔地区±500 kV直流线路电磁环境水平及分布规律。通过与低海拔计算结果的对比分析,获得±500 kV直流线路电磁环境的海拔修正量,并讨论了美国EPRI推荐的电磁环境海拔修正方法的适用性。试验结果表明,±500 kV直流线路在海拔4300 m地区采用6×300和4×500 mm~2导线,电磁环境均可满足标准限值要求,其中4×500mm~2导线水平荷载更小,有利于降低杆塔重量;从海拔0到4300 m,±500 kV直流线路可听噪声和无线电干扰增加量约为3.4 dB和10～13 dB,分别为按美国EPRI推荐方法得到的修正量的24%和70%～90%。     

高海拔地区特高压直流输电线路电磁环境研究

为了研究高海拔地区特高压直流输电线路电磁环境影响,青海—河南 ±800 kV特高压直流输电工程的工程组基于西藏高海拔试验线段的数据,对合成场强、无线电干扰、可听噪声等进行分析.对工程试验进行了阐述,并给出了工程技术边界的确定.实验结果表明,高海拔地区对电磁环境产生不利影响,在工程应用上,需要进行相应的海拔修正,对于合成...     

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。     

特高压直流试验线段昆明的设计和功能

特高压直流试验线段是特高压工程技术（昆明）国家工程实验室的重要组成部分,是研究高海拔地区特高压直流输电线路电磁环境和生态影响的必要手段。综合考虑经济性、实用性和研究性,特高压直流试验线段的建设既与实际工程接近,又具有可灵活变换导线型式、悬挂方式、极间距、对地距离等特色。详细介绍了特高压直流试验线段的建设方案、设计思想和技术特点,以及列举了依托特高压直流试验线段将开展的一系列试验研究工作。     

基于电晕笼的海拔高度对无线电干扰的影响

为深入研究高海拔地区导线电晕无线电干扰问题,以满足我国高海拔输电线路工程需要,利用可移动式电晕笼在4个不同海拔地区开展了多种导线交流电晕无线电干扰试验研究,并对试验结果进行了细致分析,得到了导线表面场强对无线电干扰海拔修正的影响和海拔高度对无线电干扰的影响特性。如果按线性关系修正,所得到的无线电干扰海拔修正系数为3.13dB/1000m,与国外海拔修正系数3.3dB/1000m比较一致。然而,经分析发现,海拔高度和导线交流电晕无线电干扰之间不呈线性关系,海拔越高,海拔高度的变化对无线电干扰的影响越小。通过分析测试结果提出了粗略的海拔修正量与海拔高度的非线性修正关系,并给出了不同海拔高度对应的无线电干扰海拔修正量。最后,推荐了一种适于海拔>3000m地区的高海拔输电线路无线电干扰海拔修正方法,以供我国高海拔实际工程借鉴。     

多物理因素影响下的高海拔特高压直流输电线路电磁环境预测

高海拔地区特高压直流输电线路的电晕放电现象异常复杂,受到线路参数、气象参数以及导线表面电场分布等诸多外界因素影响。现有特高压直流输电线路的电磁环境参数预测公式一方面是在低海拔、标准大气条件下获得的经验公式,另一方面忽略了环境气象因素的影响。本文基于特高压工程(昆明)国家工程实验室为期六年的海量直流试验线段电磁环境测试数据,引入LASSO-LME大数据处理方法,建立了综合考虑风速、温度、相对湿度、线路参数等多物理因素的特高压直流输电线路电磁环境参数预测公式,并将之与传统预测公式和实测数据进行对比,验证了其精确性与适用性。     

高海拔特高压直流线路电磁环境特性研究

为解决高海拔特高压直流输电线路电磁环境(EME)特性、预测与防护等问题,依托特高压工程技术(昆明)国家工程实验室,建立了首个高海拔特高压直流线路电磁环境测试平台,开展了长达6 a的试验研究,获得了直流线路电磁环境参数特性规律;得到了可听噪声为1 d B/1 000 m、无线电干扰场强为4.3 d B/1 000 m的海拔修正系数,提出了考虑气象参数的直流线路无线电干扰和可听噪声的预测式,并开展了±800 k V楚穗直流线路实测对比;提出了改善线路下方地面合成场强的引流屏蔽措施,可使其最大值降低50%。     

2km海拔下直流线路金具起晕场强预测修正方法

起晕场强是输电线路金具设计的重要依据,目前高海拔地区直流输电线路金具设计依据的Peek公式是基于低海拔下曲率半径在50 mm以内的细导线电晕放电试验结果获得的。±800 kV直流输电线路金具属于大曲率半径(大于100 mm,下同)和三维结构电极结构,其与细导线结构电极的放电机理不同,因此Peek公式已不再适用于此类直流输电线路金具设计,尤其是高海拔地区直流线路金具的设计。本文针对Peek公式对于大曲率半径和非圆柱体电极起晕场强预测不准确问题,利用海拔2 100 m下昆明特高压试验室搭建的真型直流线路金具试验平台,对模拟金具管和均压环的起晕电压进行了测试。基于起晕场强和曲率半径的关系,首次提出了基于高斯曲率的大曲率半径直流金具电极的起晕场强计算公式的修正方法,为相应海拔地区的特高压直流线路金具设计提供了理论依据。     

高海拔交流输电线路金具电晕放电特性

电晕特性是输电线路工程设计及运行必须考虑的重要方面。高海拔地区,金具电晕放电带来的电磁环境问题越来越受到关注,为获得高海拔输电线路金具电晕放电特性及海拔校正方法,在特高压交流试验基地环境气候实验室以及西藏高海拔试验基地,利用紫外成像仪对不同种类330kV交流输电线路金具开展起晕电压特性试验研究,获得模拟海拔以及实际海拔...     

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。     

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。     

直流电压下导线起晕电压计算方法

通过数值计算方法并结合气体放电理论研究了架空输电线路导线的起晕电压计算方法,并进一步研究计算了高海拔下的起晕电压。首先采用模拟电荷法精确计算了光滑导线周围的电场分布,然后基于气体放电理论,采用数值模拟的方法,以自持放电为判据,得到了起晕电压;根据高海拔修正公式,计算了高海拔地区的光滑导线的起晕电压。同时对不同海拔地区导线的起晕电晕进行了试验研究,并把数值计算的起晕电压和试验结果进行了比较,发现二者吻合得很好。最后,对光滑导体起晕电压的有影响的各种因素进行了讨论。     

风对高海拔特高压直流输电线路可听噪声影响的初步试验研究

高海拔地区特高压直流输电线路的电晕及其电磁环境问题已成为输电线路设计的瓶颈与最大障碍,而电晕引起的可听噪声(audible noise,NA)则是其主要制约因素之一。在高海拔地区经常伴随有各种情况的大风天气,其对可听噪声的影响不容忽视。本文依托特高压工程(昆明)国家工程实验室在海拔2 100 m处建设的,长800 m的双极直流试验线段,对可听噪声进行了长期的试验测量。通过将试验结果与理论分析相结合,初步研究了特高压直流线路可听噪声的特性,并着重分析了风速及风向对NA分布特性的影响。     

750 kV输电线路电晕损失测量技术

介绍了在西北高海拔地理环境下,750 kV输电线路电晕损失测量技术研究的重点成果。研究了光纤数字化电晕损失测量方法,利用电晕笼获得不同类型750 kV输电线路导线在不同场强下电晕损失的关键参数;借助可移动式电晕笼,在环境气候实验室获得0～4 000 m海拔下750 kV输电线路导线电晕损失的实测曲线;首次提出指数形式以及改进线性形式的六分裂导线电晕损失海拔修正方法;研究结果对不同海拔高度的750 kV输电线路导线结构设计具有参考价值。     

电压变化对两回交叉跨越直流线路地面合成电场影响的试验研究

随着中国直流输电技术的发展,高压、特高压直流线路交叉跨越的情况已频繁出现,对电磁环境的预测和控制技术提出新的挑战。为获得两回交叉跨越直流线路地面合成电场的分布特性和影响因素,亟需开展交叉跨越直流线路地面合成电场的试验研究。该文搭建4分裂导线的户外交叉跨越直流试验线段,采用阵列式布置的地面合成电场测试方式,开展导线电压变化对地面合成电场影响的试验研究,获得交叉跨越区域地面合成电场的分布特性,并总结地面合成电场随导线交叉极性、电晕程度变化的规律。研究结果可为交叉跨越直流线路合成电场的预测研究提供基础数据,为交叉跨越直流线路的设计和环境评价提供技术依据。     

±500kV直流线路极导线不同排列方式对电磁环境的影响

目前我国常规的±500kV直流线路均按极导线水平排列设计,但对于华东这种线路走廊比较拥挤的地区,若采用极导线水平排列,将占用较宽的线路走廊,由此造成的民房拆迁费用会大大增加.结合三峡蔡家冲-白鹤±500kV直流输电线路(三沪直流线路),提出极导线垂直排列的直流线路架设思想,并通过模拟试验和现场实测的电磁环境数据,比较极导线水平排列和垂直排列情况下线路的电磁环境水平.研究结果表明:在相同的导线高度下,极导线垂直排列与水平排列相比,电磁环境较优,环保线路走廊也小.从电磁环境角度考虑,直流线路架设可采用极导线垂直排列方式.     

高海拔特高压直流试验线路电磁环境初步试验研究

为了研究高海拔地区特高压直流输电线路电晕特性及环境影响,特高压工程(昆明)国家工程实验室在海拔2 100 m处建起一条长800 m的双极直流试验线段,并通过所建立电磁环境自动测试平台,在±(800～1 000)kV电压范围内对电磁环境的参数(RI、Es、Js、NA、CL)进行了长达一年的测量。分析结果显示,无线电干扰RI在极导线投影处达到峰值,处理后的RI值满足行业标准DL/T 1088—2008要求;在±800 kV双极运行时在正极导线在对地投影处的可听噪声NA与离子流密度Js值达到最大,所测量NA与Js数据皆满足行业标准的要求。通过与美国EPRI等机构提出的经验公式进行理论计算数据进行对比,发现在正极导线及外侧其测量值与计算值能够很好的吻合,但在负极侧有较大差异,意味着高海拔地区的导线电晕机理尚需进一步研究。     

特高压直流线路电磁环境指标计算及测量

电磁环境指标是特高压直流输电线路设计的重要技术参数。为了指导糯扎渡特高压直流线路的设计,计算了特高压直流线路采用6×LGJ630/45分裂导线的各项电磁环境指标,并在特高压工程（昆明）国家工程实验室开展了特高压直流线路电磁环境试验研究。理论计算和试验研究结果表明,该特高压直流输电线路在采用6×LGJ630/45分裂导线、最小对地高度18 m时,其主要电磁环境指标能够满足限值要求。     

高海拔地区直流输电线路的电晕损耗

高海拔地区直流输电线路的电晕比低海拔地区更严重,测量和评估输电线路的电晕损耗,对线路设计和经济运行有重要指导意义.因此研制了电晕电流测量装置,并依托特高压技术国家工程实验室(昆明),测量了不同线路结构参数下特高压直流试验线段的电晕损耗,分析了线路结构参数、电压等对电晕损耗的影响,提出了2100m高海拔地区直流输电线路电...     

±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。