高海拔±800 kV直流输电线路电磁环境测量

直流输电线路的电晕及其相关的无线电干扰、可听噪声以及合成场强、地面离子流密度等参数已成为系统设计和运行的主要制约因素。在特高压工程技术（昆明）国家工程实验室（海拔2 100 m）内开展了±800 kV直流输电线路电晕特性及其电磁环境测量,介绍了测试系统及其设备原理,研究了电晕特性及其电磁参数在不同气象条件下的分布,结论为：气象条件对电磁环境影响明显。     

±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.     

±500 kV同塔双回直流输电线路电磁环境测试分析

为了研究±500 k V同塔双回直流输电线路运行期间各项电磁环境参数对环境影响情况,对溪洛渡直流工程运行期间不同运行工况下的不同架设方式的直流输电线路开展了电磁环境测量。分析结果显示:同塔双回直流在均带电运行的情况下较单回线路带电运行的电磁环境影响更小,不同架线运行方式的合成场强、离子流密度、可听噪声和无线电干扰电磁环境参数测试值均能满足相关国家标准和行业标准的规定。并验证了在直流线路工程前期对电磁环境因子计算研究能有效反应运行期间的电磁环境水平,有效避免了运行后由电磁环境带来的纠纷问题。     

±1500kV特高压直流输电线路电磁环境指标计算

随着"一带一路"倡议的实施,未来电网将向跨国、跨洲联网方向发展,超远距离输电和超大容量输电亟需更高电压等级的直流输电技术.该文选取±1500 kV直流输电电压等级,按照基本计算条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR经验公式和EPRI经验公式等方法,计算合成电场强度、地面离子流密度、磁感应强度、无线电干扰以及可听噪声...     

±500kV直流架空线路地面合成场实测与计算

采用现场实测和仿真计算相结合的方法,研究±500 kV直流架空线路地面合成电场及离子流密度的分布规律,并讨论相关参数的设定问题,验证基于Deutsch假设的解析计算法的工程实用性,为特/超高压直流输电线路的初步设计、环境影响评价、竣工环保验收等环节提供技术支持。     

我国±500kV直流输电工程的电磁环境问题

近年来我国±500kV直流输电工程的建设发展迅速,随之带来的电磁环境问题已成为影响电网建设和发展的重要因素之一.文章根据对葛洲坝-上海、天生桥-广州、三峡-常州、三峡-广东以及贵州-广东±500kV直流输电工程电磁环境的测量结果,从电场效应、可听噪声、无线电和电视干扰以及接地极地电位等方面,对我国±500kV直流输电工程的电磁环境问题进行了总结,并针对目前存在的突出问题给出了建议,如慎重选择换流站站址,对强噪声源采用屏蔽、隔离和吸声降噪措施,合理选择换流站接地极的形状和结构等.     

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500 kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程,系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平,可为今后广泛应用于直流输电工程设计,以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持,故在±500 kV三沪直流线路调试期间,依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为:极导线垂直排列线下合成场强最大值为15 kV/m,水平排列合成场强最大值为8.2 kV/m(正极导线侧);极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51.0dB5、3.3 dB,这些参数均满足地面合成场强<30kV/m,无线电干扰水平<55dB的设计要求。     

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%。     

±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特高压直流线路电磁环境研究

扎鲁特—青州与锡盟—泰州两条±800 k V直流输电线路同走廊并行跨越小清河。梳理±800 k V直流线路跨越通航河流应满足的电磁环境限值要求,借助MATLAB编制有限差分法计算程序,按照工程实际参数,建立计算模型,详细计算了干、湿导线情况下通航水位处的合成场强、可听噪声及无线电干扰值。经计算,两条线路产生的电磁环境指标均满足国家标准要求,满足线下船只通航及船闸等通航设施正常运行的要求。     

HVDC输电线路离子流场数值计算方法研究

为了解高压直流输电线路的电磁环境影响及电晕损耗,讨论了高压直流线路周围离子流场计算的数值方法。描述高压直流离子流场控制方程的三阶非线性偏微分方程分解为两个等效的泊松方程后可用有限元迭代方法求解即在每次求解后根据两场的计算结果更新空间电荷密度,反复迭代求解直至计算结果收敛。该算法舍弃了Kaptzov和Deutsch假设,并提出了一种有效的电荷密度更新公式,同时考虑两场电位差别、电场与边界条件的差别,使迭代较快收敛。通过与实验模型的测试结果对比,验证了算法的有效性。     

灵宝换流站控制室电磁环境分析

为了解灵宝换流站换流阀全功率运行时控制室内CRT显示器图像、字符抖动较严重的原因及控制室电磁环境对健康的影响,分析计算了换流阀、换流变的谐波电流;分析并现场测试了控制室与换流阀的低频磁场、无线电干扰等电磁环境。结果表明:显示器抖动的原因是换流阀(变)产生的低频磁场(工频及谐波磁场);根据国际标准认为控制室的电磁环境对健康无不良影响。     

HVDC输电线路合成场强解析计算方法研究

为研究和确定高压直流输电线路的电磁环境影响及电晕损耗,分析了高压直流线路周围的合成场强,根据Deutseh假设,认为空间电荷不影响场强的方向,只影响其大小,从而把合成场强的二维计算变为以电位为变量的函数一维计算。利用欧拉法求解描述电力线的微分方程,并对微分方程边界条件做了修改,使得电力线更为完整。给出了解析方法的地面合成场强计算的详细步骤,研究了次导线半径、次导线分裂间距,正、负极导线间距和导线高度对地面合成场强大小及分布的影响。通过与实验模型的测试结果对比,验证了算法在工程上的有效性和实用性。     

架空地线对同塔双回高压直流输电线路离子流场的影响

直流输电线路离子流场的计算中,针对外加电压、导线半径、线路高度等线路结构参数对地表电磁环境影响的讨论已很成熟,但针对架空地线半径、位置等因素影响作用的理论分析却并不多见。为此,基于Deutsch假设,编制程序计算了双极导线垂直排列试验线路地表合成场强,并与试验数据进行了比对,结果表明一致性很好。基于三沪二回典型输电线路结构,计算了极导线4种不同布置方式下的地表合成场强以及离子流密度,选出电磁环境较优的＂＋-/＋-＂布置方式用于讨论架空地线对地表电磁环境的影响。结果表明,对于不同的输电线路高度,地表电磁环境随架空地线位置变化趋势一致,且受位置变化影响极小。因此,在线路杆塔设计中,考虑防雷要求对地线位置进行调整时,无需考虑地线位置变化对线路下方电磁环境的影响。     

污秽颗粒对直流输电导线表面电场影响的仿真

导线表面染污是影响直流输电线路电磁环境问题的重要因素。为此,使用有限元分析软件对导线表面存在污秽颗粒时的电场分布情况进行了仿真,重点研究了圆锥、圆柱、球、半球形4种突起的几何参数和相对介电常数对导线表面最大电场强度的影响。仿真结果表明:污秽突起的长度(半径)、顶角以及污染物的介电常数是影响染污导线表面电场强度的重要因素;污秽导线的电场强度较正常值增加5倍;污秽物突起的顶点处场强最高,可导致电晕;圆锥型污秽物电场畸变最严重;污秽导线场强与污秽物介电常数呈正相关。该研究可用于指导污秽地区输电线路的设计。     

邻近民房的输电线路电磁环境

随着社会经济的发展,对电能的需求量越来越大,输电线路越来越接近于公众的活动区域,输电线路引起的环境问题也逐渐增多。国家电网公司已经提出建设"环境友好型"输变电工程以保证工程的良好电磁环境行为。为此,针对某线路邻近民房处的电磁环境进行了测量研究,结果表明,民房附近工频电场强度的测量结果均<4kV/m,根据现有的标准和规程,认为该电磁环境能满足要求。同时,对该民房平台的电磁环境进行了研究,通过测量和理论分析,提出了民房平台工频电场的测量路径应远离遮蔽物的选择原则,这一原则满足电场的测量要求,可用于民房平台的测量评价。研究表明在目前情况下,对工频电场不满足要求的民房,采取金属屏蔽措施来改善电磁环境的方法是可行的。     

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。     

溪洛渡直流工程同杆双回线路电磁环境指标研究

同杆双回直流线路的电磁环境指标比起单回直流线路要复杂得多。文章根据溪洛渡直流工程选定的导线截面参数(4×900分裂导线)和运行电压(±500 kV),研究了同杆双回直流线路在不同极导线排列方式下各项电磁环境指标的变化规律。结果表明,由于导线截面较大,该工程线路无论采用何种极导线排列方式均能满足电磁环境限值要求,因此,电磁环境指标不是决定该工程极导线布置方式的决定性因素。     

直流输电线路下地面合成电场的无线同步测量系统研究

受电晕放电及环境气候的影响,直流输电线路下的地面合成电场大小会在一定范围内随机变化,研制方便、有效的地面合成电场同步测量系统对直流线路电磁环境研究和评价具有重要意义。研制了基于ZigBee的地面合成电场分布式无线测量系统。分析了无线测量网络的节点构成和组网过程,重点分析了基于同步广播报文的节点时间同步方法和基于改进时分多址接入(time division multiple access,TDMA)机制的数据传输协议,其以很小的算法开销和能量开销实现了电场数据的同步采集与可靠传输。现场测量试验证明:该电场测量系统操作方便,测量结果能准确反映地面合成电场的实际分布情况。     

雨滴对高压直流输电线路地面离子流场的影响

HVDC输电线路离子流场的计算对于输电线路的设计和电磁分析具有重要意义,其中降雨条件下输电线路的电磁环境问题尤为突出,然而目前关于雨滴对离子流场影响的研究较少。为此,在Deutsch假设的基础上,针对空间存在的雨滴对离子流场的影响因素,进一步假设雨滴为输电线路新的电荷背景,同时采用雨滴局部畸变电场值替代标称电场值,从而考量雨滴对离子流场的影响效果。实例计算表明,与Teshmont公司的计算结果相比,良好天气下该模型的计算结果与其一致;与良好天气相比,雨天下地面离子流密度与电场的值分别约增大至2倍和1.5倍。