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.

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。

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。

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。