特高压交流示范工程输电线路电磁环境实测分析

为获取1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程输电线路的电磁环境实际水平,通过对特高压交流输电线路34个环境敏感点、线路跨越公路和铁路、猕猴保护区、转角塔、典型横断面等处的电磁环境指标进行测量,获取了特高压输电线路投运初期的工频电场、磁感应强度、可听噪声和无线电干扰水平,并与控制指标进行了比较。研究表明,1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范输电线路电磁环境水平与500 kV交流输电线路的基本相当,主要指标满足环保批复要求。     

交流特高压试验线段电磁环境研究

特高压电网在提高输电能力、减小输电线路走廊的同时,也因其高电压所带来的电磁环境问题而引起社会的关注。为了解和掌握我国的特高压电磁环境水平,通过对交流特高压试验线段的电磁环境的测试,得到了我国特高压输变电工程电磁环境的工频电场、无线电干扰和可听噪声的试验数据:在选定的测量路径上,好天气条件下测量得到的工频电场最大值为6.1 kV/m,无线电干扰为53.5 dB(基准值1μV/m),可听噪声为A声级36.4dB。比较测试结果与前期电磁环境科研成果,认为好天气条件下交流特高压试验基地的电磁环境参数可满足环保要求,且与前期科研成果较为一致;但在雨天(毛毛细雨和小雨)条件下,由于线路的金具和导线电晕现象严重,无线电干扰和可听噪声比好天气时明显变大,分别增大约12 dB和10 dB。需要指出的是,由于试验线段投运时间较短,测量场地不是十分理想,合理的测量数据将在大量测试的基础上进一步统计得出。     

500 kV变电站电磁环境参数测量

为系统了解高压变电站产生的电磁环境情况,测量了13个500 kV高压变电站内、外的工频电、磁场,以及变电站围墙外20 m处的无线电干扰水平。测量结果表明,500 kV变电站围墙外的工频电、磁场强和无线电干扰水远远低于我国环境标准中推荐的居民区的场强限值,即电场4 kV/m,磁感应强度0.1 mT,无线电干扰55 dB;500 kV变电站内电场强度的最大值为11.66 kV/m。但对于所有变电站,70%以上测点的电场强度在4~8 kV/m之间。磁感应强度水平分量最大值为13.23μT,垂直分量最大值为9.58μT,最大合成磁感应强度为16.33μT。90%以上测点的合成磁感应强度<10μT,所测500 kV变电站的无线电干扰电平在33~46 dB之间。变电站在0.5 MHz和1 MHz频率下无线电干扰频谱衰减特性不明显。     

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。     

1000 kV级交流输电线路电磁环境的研究

基于总结国内外特高压输电线路电磁环境研究的结果,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级交流输电线路工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声等参数控制指标的建议,如工频电场限值为公众易接近地区或线路跨越公路处7kV/m、跨越农田10kV/m、邻近民房4kV/m,无线电干扰设计值55~58dB,可听噪声设计值控制<55dB。     

750kV变电站母线电磁环境参数的试验研究

为确定750 kV变电站电磁环境参数,采用回路法试验了750 kV变电站管、软母线的无线电干扰。模拟母线典型的架设方式并测量了地面1 m处的电场强度和可听噪声后得出母线无线电干扰为70 dB,地面电场为13kV/m,电晕噪声约48 dB的电磁环境水平,此水平不影响变电站外的环境。     

交流特高压变电站1000kV导线的选择

1 000 kV配电装置导线是保证特高压交流输变电工程电气技术条件的重要组成部分,电晕产生的无线电干扰和可听噪声对环境的影响是特高压导线选型和分裂形式选择的最主要因素之一。文章结合我国1 000 kV交流特高压试验示范工程的实际情况,对1 000 kV变电站导线的选型和分裂形式进行优化,确定最优分裂间距及次档距,使导线在满足电气性能和机械性能的前提下,尽可能降低对环境的不良影响。     

110kV变电站环境影响问题探讨

在中山市6个110kV变电站工频电场、磁场、无线电干扰、可听噪声监测结果的分析的基础上,探讨了110kV变电站环境影响问题,得出在人口密集区建设110kV变电站工程可行性结论,并就降低110kV变电站工程电磁环境影响和声环境影响提出了建议。     

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。     

750 kV同塔双回交流输电线路电磁环境研究

我国西北电网规划的多条750kV交流输电线路位于高海拔地区,无线电干扰和可听噪声等电磁环境问题更加严重。因此,研究750kV交流输电线路电磁环境问题对我国750kV输电工程建设具有重要意义。计算一条典型750kV同塔双回交流输电线路,最大运行电压分别为775.0kV、787.5kV、800.0kV下无线电干扰、可听噪声、线路下方距地面1m水平线上工频电场强度、导线最低对地距离和走廊宽度。按文献给出的电磁环境标准进行讨论,结果表明:通过选择合适的线路参数(导线最低对地距离、海拔高度等),可满足3种最大运行电压下电磁环境指标要求。     

高压变电站工频电磁场屏蔽效能测试及分析

随着中国特高压电网的建设,对于特高压变电站内电磁环境的评估已经引起了相关部门的重视。为了保障工作人员的健康与安全,国内变电站工作人员在工作期间都穿有屏蔽服,减弱这种危害。为了评估高压变电站现有屏蔽措施的效能,根据国家的相关规范与标准,对500 kV变电站的电磁环境和目前的屏蔽措施进行了测试,分析了目前屏蔽措施的屏蔽效果,结果表明,目前变电站内的屏蔽服对工频电场的屏蔽效果较好,在测试模型的头部和胸部的屏蔽效能分别为39.4 dB和12 dB,但是对工频磁场的屏蔽效能较差,在相同的位置的屏蔽效能分别为0.09 dB和0.15 dB。建议在将来的特高压变电站屏蔽设计中,应改进对工频磁场的屏蔽。     

特高压工频电磁场对人体健康影响及其曝露限值

我国输变电工程在建设过程中遇到的环保纠纷日益增多,工频电场、磁场曝露限值问题一直没有国家标准可以依循是其重要原因之一。因此在我国交流特高压输变电工程建设的背景下,就目前在输变电工程建设过程中遇到的纠纷事件,结合我国特高压工程电磁环境状况,并考虑国际相关标准和导则采用情况以及世界卫生组织(WHO)"国际电磁场计划"的电磁场人体健康影响的风险评估结论,对国内一些不同观点进行探讨分析,针对工频电场和磁场的健康影响以及曝露限值的确定进行分析,说明工频电场和磁场对居民区没有重大环境影响;针对我国工频电场、磁场曝露限值制定以及ICNIRP导则的研究方法和技术问题,提出需要注意分析国内一些不同观点对ICNIRP导则的解读正确性。     

特高压交流变电站设备附近工频电场计算

为了系统研究特高压交流变电站电磁环境建模方法和预测计算,针对特高压交流变电站设备附近电场的复杂性,提出了基于边界元原理的线模型和面模型相结合的3维工频电场计算方法,建立了基于边界元法的导线仿真模型,并推导了线模型的计算公式。将线模型引入边界元法与面模型结合共同模拟结构复杂的电气设备,通过计算设备的表面电荷和导线的等效电荷得出设备周围的空间电场分布;分析计算了国内晋东南1000 kV特高压交流变电站高压并联电抗器附近离地1.5 m平面上的工频电场分布。计算结果表明,线模型大大提高了计算的效率。通过与现场测量数据的比较,证实了该算法的有效性。     

特高压输电的电磁环境问题研究

采用特高压输电,电磁环境问题是影响其可行性的关键之一,对这一问题进行研究并采取措施加以限制是非常必要的。文章论述了特高压输电的电磁环境影响问题,分析了直流电磁场、工频电磁场、无线电干扰及可听噪声等,重点对特高压输电线路的影响、国内外相应的限值标准及相关数据进行了详细描述,供业内人士参考与借鉴。     

特高压交流试验基地变电构架区可听噪声源特征频率分析

为了改善变电站噪声环境、推进特高压工程建设,通过电晕笼和金具试验测量到的导线及金具噪声频谱,归纳出了电晕噪声主要频谱特性;通过测量特高压交流试验基地及特高压示范工程变电站内变压器的噪声,归纳出了变压器噪声主要频谱特性。在对特高压交流试验基地变电构架噪声进行实测的基础上,分析了特高压交流试验基地变电构架下各噪声源特征频率的分布,得出在合理设计均压环及母线的情况下,变电构架可听噪声对总体噪声贡献很小的结论。该结论可用于指导治理变电站的可听噪声。     

特高压交流输电线路工频电磁环境分析

随着特高压交直流输变电工程建设的逐渐开展,该电压等级下线路走廊附近电磁环境越来越受到人们和环境部门的重视。以晋东南—南阳—荆门1 000 kV单回交流输电线路为例,利用ANSYS有限元分析软件对不同导线布置情况下输电线路附近的电场和磁场分布进行了建模分析。研究表明,1 000 kV特高压单回交流输电线路附近电磁场满足相关标准要求。     

特高压交流试验基地的建设

国家电网公司特高压交流试验基地的建设是我国交流特高压输变电试验示范工程的重要组成部分。为了给我国特高压输电系统工程提供有力的技术支持和服务,介绍了特高压交流试验基地的总体规划、技术要求、主要试验功能和建设中的技术难点。特高压交流试验基地占地14万m2,由220kV电源系统、1km特高压单回试验线段和1km特高压同塔双回试验线段、特高压设备带电考核场、大电流升流装置、电磁环境参数测试场及屏蔽室、环境气候试验室、特高压电晕试验笼以及辅助设施等组成,其中重点就1000kV单回和同塔双回试验线段、特高压设备长期带电考核场、环境气候试验室、电磁环境测量和电晕试验笼的优化设计等进行了讨论。     

变电站内工频电磁场三维数值仿真研究

高压变电站内外工频电磁环境的评估日益重要。将三维建模软件Solidworks同电磁场分析软件Ansoft相结合,实现了大模型、复杂电磁问题的三维数值分析。根据某110 kV变电站设计图,建立电气设备三维仿真模型,对变电站户外区域离地1.5 m高度处工频电磁场进行了仿真和分析。仿真结果表明,该110 kV变电站内、外工频电磁场数值均在标准限值以内。在工作走廊上,计算值同实测结果变化趋势一致;在电气设备不太密集的区域,工频电场计算值与实测值之间误差低于10%。文中所用方法给变电站电磁环境评估问题提供了一个良好的解决方案。     

特高压输电线路工频电场的数值仿真研究

1 000 kV特高压交流输电是中国目前电压等级最高的交流输电方式,其周围的电磁环境及其对人体的影响也成为人们日益关注的对象。笔者基于模拟电荷法,并考虑高等级电压会产生电晕放电这一情况,建立计算模型。仿真结果表明,电晕放电现象对地面工频电场有一定加强作用。结合实地测量,验证了该算法的正确性和有效性。最后仿真计算了特高压单回、双回输电线路的地面工频电场分布,研究了子导线半径、分裂间距、相间距、线路高度、输电线相序等参数改变时,地面电场强度的变化情况,提出了几种降低工频电场的方法。     

应用矩量法的变电站内工频电磁场计算及实测

首先介绍矩量法的计算原理,推导相应的计算公式,然后利用该方法对佛山市110 kV桂城变电站110 kV配电区的电磁环境做了相应的计算,并与现场实测结果进行对比,结果表明,该方法能够准确计算变电站内电磁场。接着给出了佛山地区其他110~500 kV变电站现场测量数据,有的变电站内部分区域的工频电场强度和磁感应强度超过其限值。为此,分析变电站内架空线路高度、间距、线径和大地电阻率对电磁场分布的影响,以供相关人士参考。