特高压交流输电线路分裂导线表面电场计算分析

为研究特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,笔者基于偶极子法,计算了4种典型塔型特高压交流输电线路分裂导线表面电场强度,进而分析讨论了导线对地平均高度、导线布置方式、分裂间距、相间距、分裂数、子导线截面、相序、架设屏蔽线等因素对分裂导线表面电场强度影响的规律和特点。结果表明:分裂导线各子导线由于空间位置不同使得其表面最大电场也不同;分裂导线分裂数、截面对导线表面最大电场的影响最大,导线对地平均高度、分裂间距、相间距离及布置方式对其表面最大电场强度的影响相对较小;双回线路相序排列方式对上、下相分裂导线表面电场强度影响较大,对中相导线表面电场影响相对较小;架设屏蔽线会增大分裂导线表面电场强度。     

特高压输电线路分裂导线表面电位梯度的计算及其特性分析

通过对工程中计算导线表面电位梯度的常用数学模型进行准确度校验,提出逐步镜像法由于具有较高的计算精确度,而且最大误差远小于可以接受的工程误差限值,适合我国在进行特高压输电线路设计和电磁环境研究时使用。基于逐步镜像法,计算了1000kV交流单回和同塔双回输电线路的导线表面电位梯度,重点分析了线路对地高度、导线分裂根数、子导线半径、导线布置形式和双回路相序布置方式等因素对特高压线路分裂导线表面电位梯度取值特性的影响。     

特高压输电线路电气和电晕特性研究

研究特高压输电线路的主要电气参数、导线表面最大电场强度与分裂导线结构几何参数的关系,介绍工程上适用的主要电气参数和导线表面最大电场强度的计算方法。以现有高压试验数据为基础,探讨特高压输电线路的电晕随天气条件和分裂导线几何参数变化的规律。按照不同天气条件下人对可听噪声感受的不同限值要求,提出1000kV输电线路分裂导线必须达到的基本几何参数。     

±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。     

特高压作八分裂导线对杆塔的工频放电特性

通过试验获得了八分裂导线对杆塔的工频放电特性，放电电压随间隙距离增加而增高，但升高速度随间隙距离增加而变缓。     

单极直流输电线路分裂导线表面电场强度和地面标称电场强度的计算

利用马克特-门得尔法和模拟电荷法以及逐步镜像法计算了分裂导线表面最大电场强度,比较了三种算法的准确性。并对导线分裂数、导线截面、分裂间距和导线高度等因素对于分裂导线表面最大电场强度的影响进行了分析。计算了地面标称电场的强度,提出了关于分裂导线的三种处理方法,利用这三种方法分别计算了地面标称电场强度的大小。结果显示第一种方法计算结果足够准确,且步骤简单方便处理,可以应用于工程计算。     

超特高压交流输电线路电晕对地面电场的影响

为研究超特高压交流输电线路电晕放电对地面电场的影响,改进了基于模拟电荷法的交流线路下离子流场计算方法,并将其应用在交流线路下地面电场的计算中。所提出的改进方法考虑了导线表面电场不均匀性对电晕放电的影响,从而可对多相多分裂导线离子流场进行仿真计算。对三相8分裂1000kV交流线路的地面电场的计算结果表明,对典型1000kV三相交流输电线路参数,考虑电晕时的地面电场比不考虑电晕时增加约5%。子导线半径、分裂间距、分裂根数、相间距、线路高度等线路参数变化时电晕对地面电场有不同程度的影响。     

双分裂输电线路导线粘连成因及处理方法

随着双分裂导线大量应用,输送负荷的不断增大,双分裂导线粘连故障时有发生,对导线粘连的原因及其处理方法进行了分析,提出单独增大粘连档同相双分裂导线子导线间距的处理方法.相比传统方法,该方法较简单、省时.     

分裂导线周围最强电场算式形成

本文对单回线分裂输电线周围最强电场和分裂股数、分裂半径的关系，进行了普遍性的理论分析推导，导出了最强电场处电场强度和任意分裂股数、任意分裂半径之间的通用关系式。此关系式可作为工程技术人员在与验高压长距离分裂输电线的理论依据。     

输电线路分裂相导线表面最大场强的计算分析

输电线路导线表面最大场强是一个非常重要的参数,目前国内的计算几乎都是用近似公式。本文从保角变换的角度,使用比较精确的方法推导了分裂相导线表面最大场强的计算公式,在计算机上计算了线路参数对最大场强的影响,并给出了与现有近似公式比较的例子。     

特高压输电线分裂导线表面电场及起晕分析

输电导线起晕的重要判别条件是导线表面电场强度是否达到临界值。为研究分裂导线表面电晕分布情况,根据单相八分裂导线起晕电压试验值,先运用模拟电荷法计算了1 000 kV特高压八分裂子导线表面每个匹配点的电场强度值,然后与用经验公式计算出的临界场强对比,找出子导线表面的电晕分布区域,并计算出了该域内的起晕点个数、起晕角度、占导线表面比等数据以及子导线半径、导线高度对起晕分布的影响。分析计算表明:每根子导线在表面有限范围内起晕,且占整个导线表面积的30%～40%;对地高度越高子导线表面起晕范围越大,子导线半径对起晕范围也有一定影响。通过研究工作,期望对分析导线的电晕损耗等问题提供有力的帮助。     

绞线花纹导线表面电场强度计算与分析

为了准确计算输电绞线花纹多股绞线表面电场强度的大小,建立了二维电场模型,采用有限元法与镜像法相结合的方法计算带有花纹的输电线表面场强,并与光滑导线模型的场强进行比较,还分析了绞线花纹对导线表面最大场强的影响。考虑输电线表面花纹后计算出的表面最大场强与将导线视为光滑圆柱体的计算结果相差>20%。在导线选型时,应充分考虑绞线花纹对导线表面最大场强的影响。     

特高压交流输电线路复合绝缘子和均压环场强影响因素

1 000 kV特高压交流输电线路复合绝缘子和均压环表面电场分布数值仿真研究具有媒质种类多、几何结构复杂、计算量大等特点。为保证计算精度,需全面分析相关因素的影响,以合理简化计算模型,提高计算效率。通过建立特高压交流输电线路双联复合绝缘子的三维静电场有限元全模型和简化模型,研究了导线、杆塔、金具、联板等因素对复合绝缘子和均压环表面电场分布的影响,验证了模型简化的合理性。全模型和简化模型计算结果对比表明,将三相导线控制在一定长度,对杆塔合理简化、省略联板和金具的简化方法可行,用简化模型代替完整模型进行复合绝缘子电位分布、电场分布以及均压环表面电场分布的仿真研究,可有效降低计算规模,提高特高压交流输电线路绝缘子和均压环参数优化配置分析效率。     

导线表面电位梯度计算的误差分析

导线表面电位梯度是输电线路设计的重要参数,没有可靠的导线表面电位梯度值,就不可能设计出合理的线路,尤其是特高压输电线路。鉴于此,对目前采用的计算方法及其准确性进行了分析讨论,以实际电极结构的同心导体圆筒间的电场计算结果和两平行导体圆柱的电场计算结果为例,分析了采用MATLAB的"Partial Differ-ential Equation Toolbox"编程的导线表面电位梯度数值计算的计算误差及原因。研究认为,误差主要是由电位导出电场强度时,采用线性内插引起。解决的方法是通过"differenctiate"功能导出导线表面电位梯度,与解析解或较精确数值解进行对比,误差均<2%。     

特高压紧凑型输电线路工频电场强度计算

为研究特高压交流输电线路的工频电场强度,通过建立二维静电场有限元模型,计算了LGJ-400/65、LGJ-500/45、LGJ-630/45 3种型号导线,子导线根数分别为6、8、10、12的导线表面场强、相导线平均场强最大值、线路下方距地面1 m处最大场强和线路走廊宽度,分析了导线截面、子导线根数、线路最低对地高度和走廊宽度的选取。结果表明特高压交流线路选取大截面导线、紧凑型倒三角布置方式在导线表面场强、杆塔高度和线路走廊方面可满足要求。     

特高压交流输电线路接地阻抗继电器动作特性分析

针对特高压交流输电线路分布电容大、故障后渡过程明显的特点,从分布参数线路模型入手,分析了正常运行和接地故障状态下,接地阻抗继电器测量阻抗的变化规律,证实了故障情况下测量阻抗与故障距离呈双曲函数关系,提出了一种新型接地阻抗继电器电流接线方式,并探讨了P值常数化、线性化的相关问题.理论分析和测试结果表明:对于400 km以下的特高压交流输电短线路,接地阻抗继电器可以基于集中参数模型整定;但是对于400 km以上的长线路,在基于分布参数模型整定阻抗继电器和采用新型电流接线方式的基础上,方向性接地阻抗继电器能够正确判别故障发生、检测故障位置.     

特高压直流输电线路屏蔽环三维有限元电场计算方法与策略

论述了大空间中计算小电极表面电场强度的方法;阐述了计算结果绝对数值的低准确性与不可靠性,及获得相对结果的必要性与工程实用性;给出了一种"新""旧"结构场强比较策略,以利用电场数值计算提供有价值的实用结果,解决实际工程问题。针对特高压直流输电试验线路电压等级提升需要,采用获得相对结果的策略,利用ANSYS软件与边界条件修正方法,对管母线和耐张塔处屏蔽环的电场进行计算,给出了可以满足电压提升要求的屏蔽环结构。     

邻近交流线路时直流输电线下混合电场的计算

为了准确计算交直流并行输电线路线下混合电场,针对交流输电线路对直流导线表面电场的影响进行了分析,采用寻优算法优化模拟电荷位置,分析了直流导线表面电场随交流导线电压变化的情况.在考虑交流线路对直流线路空间离子轨迹影响的情况下,基于Deutsch假设计算了直流输电线路线下合成电场的瞬时最大值,提出了一种合理的假设,从而准确地计算了并行输电线路线下混合电场.最后分析了线路邻近间距对线下混合电场的影响.结果表明,交流输电线路对直流导线的起晕以及直流线下空间离子流场有较大影响,在计算时应予以考虑,交直流线路间距对直流线路线下混合电场有很大影响,在设计线路时应予以考虑.