交流输电线电晕放电对地面工频电场影响的简便计算方法

为研究超、特高压交流输电线路电晕放电产生的电磁环境影响,从气体放电理论出发,推导出了正极性电晕现象产生的空间电荷的计算式,并提出了基于等效电荷法的交流线路下离子流场的计算方法。首先根据Shock-ley-Ramo定理推导的公式计算出空间电荷量,然后与导线电荷叠加,利用高斯定理求解输电线电晕放电情况下的地面工频电场场强。该方法所用的等效电荷数少,计算简便。对可查询文献所提供的算例进行了仿真计算并将二者的结果进行了比较,二者符合得很好。最后,对我国750 kV紧凑型特高压交流输电线上3种导线型号的电晕放电对地面工频电场强度的影响进行了仿真计算,并对结果进行了分析和讨论。

埋地管道与高压交流输电线之间的安全距离

建设在同一路由内的管道和高压交流输电线,管道不可避免地受到高压交流输电线的干扰,而管道与高压线之间的安全距离则是保证管道不必采取排流的重要指标。为探究埋地管道与高压交流输电线安全距离的问题,分别取4,6,8,10V作为管道上感应电压的限值,利用相关软件研究了高压线稳态运行电流、管道与高压线的平行长度和土壤电阻率对安全距离的影响规律。结果表明,把4V作为感应电压限值时,安全距离远大于其他三个限值对应的安全距离;随着平行长度、稳态运行电流和土壤电阻率的增大,安全距离也相应增大。

500kV交流输电线下工频电场对人体的影响

采用有限元分析软件ANSYS建立了近似人体的二维仿真模型,分析计算了在500 k V交流输电线路下工频电场对人体的影响,得出了人体感应电场及总感应电流的分布情况.仿真结果表明,无论人体接地与否,人体最大感应电流密度和人体内部最大电场强度均小于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)规定的安全限值.

高压交流输电线工频电磁场对人体头部的影响

高压交流输电线是产生工频电磁暴露环境问题的重要因素之一。为了研究高压交流输电线下人体头部周围电磁场的安全性,本研究以220 kV交流输电线为主要研究对象,利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立交流输电线下的三维人体头部工频电磁场有限元仿真模型,计算不同距离下人体头部的电磁场分布情况并判断其安全性。结果表明:头部形状的不同会影响电磁场的分布情况,头部的电磁场强度也与输电线之间的距离有关,输电线距离头部越远,其下方头部电磁场数值越小。根据国际非电离辐射防护委员会(International Commissionon Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)导则和GB 8702—2014标准,接地时头部电场强度最小安全距离分别为11.0 m和11.5 m;不接地时头部电场强度最小安全距离分别为10.5 m和12.0 m,头部磁通密度则均小于这两个标准限值。

磁暴在单回交流输电线中感应电流的验证计算

准确计算磁暴期间交流电网中的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)对评估磁暴对交流电网的影响至关重要。在研究磁暴对交流电网的影响时所应用的现有模型的基础上,以单回交流输电线为研究对象,将交流输电线、接地体和大地进行统一建模;并采用有限元法(FEM)进行求解。这种新模型既可以处理电导率复杂分布的大地模型,又可以将交流输电线及接地体对地表感应地电场分布的影响考虑在内。均匀选取磁暴期间地磁场变化频率0.000 1~0.1 Hz之间的特定频点,分别采用现有模型和新模型计算交流输电线中的GIC,通过对比验证,表明现有模型在频率0.000 1~0.1 Hz之间计算磁暴期间交流电网中GIC时是适用的。

几种1000 kV交流特高压输电线下可听噪声预测公式的评估

特高压输电线下可听噪声大小的预测是特高压建设中最关键的一环。根据我国对特高压输电的电压等级与分裂导线的限制,筛选出了适合用于计算我国特高压输电线下可听噪声大小的4种经验公式,并且通过对比计算结果和实测值,分别得到相导线水平和正三角排列时,最适合用于预测可听噪声大小的两种计算公式。

交流高压输电线工频电磁场精确计算与特性分析

交流输电线产生的工频电磁场及其谐波成分一方面会对传统电磁法的观测信号造成极大干扰,另一方面也可将其利用进行大地电性结构探测.电力行业以及传统地球物理领域在计算输电线工频电磁场时都存在诸多近似和假设,计算精度较低.本文同时考虑输电线实际排列形式和大地电导率,给出了输电线工频电磁场的准确计算方式,并对其特性进行分析.结果表明,实际输电线产生的电磁场与传统上基于单条无限长导线获得的结果并不一致,各相线空间位置会导致叠加后的电磁场在多处存在变号现象,使得电磁场随距离增大并不是光滑衰减,且实际输电线产生的电磁场随距离增大整体上衰减的速度更快,但在几千米范围内其强度仍不可忽略.本文提出的特定输电线系统产生的工频电磁场计算方法对规避或利用该电磁场都具有重要意义.

对AC UHV输电线附近可听噪声预测公式的评估

特高压输电中,导线的选择是由输电线下的可听噪声大小决定的,所以可听噪声的预测十分重要。为了从不同机构总结出的多种半经验公式中选择最适合用来预测我国特高压交流输电线下可听噪声大小的公式,结合我国对特高压交流输电线的要求,将相导线水平和正三角排列方式下可听噪声大小的不同预测结果与测量结果进行对比和分析。结果表明:相导线水平排列大雨时可用ENEL公式或IREQ公式计算,小雨时可用ENEL或GE公式计算;相导线正三角排列大雨时可用ENEL公式或BPA公式计算,小雨时只有BPA公式最适合。所以,我国特高压交流输电线下可听噪声的计算在相导线水平排列时选用ENEL公式,相导线正三角方式排列时选用BPA公式。

接地金属网对高压输电线路下方工频电场强度及感应电压改善的研究

为解决高压输电线路附近民房由于工频电场而产生感应电压的现象,提出采用接地金属网来减小民房内工频电场强度以及居民房内不良接地导体的感应电压。采用高密度板制做的木盒子模拟居民房,分别在人工气候室内和湖南省内某500 kV和220 kV交流输电线路下方进行试验,并采用CDEGS电磁计算软件进行计算,试验结果与计算结果表明,接地金属网可有效减小高压输电线路周围居民房中的工频电场强度和感应电压。

基于模态分析的半波长交流输电系统与风电场并网谐振研究

为了探讨大规模新能源与半波长交流输电系统（HWACTS）中并网系统（GCS）的谐振特性，以风电场的典型拓扑结构为基础，结合较精确的半波长输电线路和变压器谐波模型，建立了大规模风电场与半波长交流输电线路并网的拓扑模型及其等效分析电路。运用模态分析方法对并网系统的谐振特性进行研究，分析并网系统各节点的谐振参与因子及其元件的归一化灵敏度值，确定并网系统的谐振中心。最后，考察不同线路长度和逆变器参数变化及运行工况对并网系统谐振特性的影响，总结出不同参数对应的谐振频率范围，并给出不同运行工况相对于理想工况的谐振点频率偏差。仿真结果表明：35kV母线是并网系统的谐振中心，半波长输电线路长度变化对并网系统的谐振影响主要集中在低频（间）谐波。此外，低压等级线路的长度变化、逆变器的网侧电感、滤波电容和外环比例系数以及特高压交流电网的短路容量对并网系统的谐振也有较大的影响。

利用等效电荷法计算临近高压线建筑物屋顶时镜像面选取研究

在计算高压交流输电线下工频电场时,输变电环境影响评价技术导则中推荐的是以地面为镜像的等效电荷法。该法在计算临近高压线建筑物楼顶时的工频电场强度与实测值相比偏小。本文通过理论计算与实测值比较分析可知当计算临近高压线建筑物楼顶时的工频电场强度时应选取建筑物楼顶为镜像面。

1000kV同塔双回线路空间电磁场分布数值模拟

采用有限元软件COMSOL对特高压同塔双回输电线路进行建模仿真,得出特高压同塔双回输电线路周围的电场强度和磁感应强度的云图分布,并模拟得出距离地面1.5m处,电场强度和磁感应强度的分布,得出距离地面1.5m处,电场强度的最大值为3.76kV/m,磁感应强度的最大值为11.1μT,都满足GB 8702-2014《电磁环境控制限值》所规定的限值标准。