特高压直流输电线路合成电场强度对人体影响分析

针对特高压直流输电线路所引起的电磁环境问题,使用ANSYS软件建立了接近人体形状的人体模型。利用该模型,以四川向家坝到上海奉贤的±800 kV特高压输电线路为例,仿真了考虑人体对地绝缘和人体接地两种情况下人体内部电场强度分布,并在此基础上,利用APDL语言编写程序计算了人体距离输电线路不同距离,以合成电场强度对人体电场的影响。计算结果表明:人体对地绝缘和人体接地时,最大电场强度值均出现在腋下,分别为27.9 mV/m和13.6 mV/m;随着距输电线中心不同距离的变化,人体内部最大电场强度变化呈抛物线形式变化,最大值出现在距输电线中心的18 m处,为650 mV/m,略高于国际非电离辐射防护委员会(International Commission on Non-ionizing Radiation Protection,ICNIRP)规定的人体在高压输电线路不同曝露情形下的曝露电场强度限值,而在此距离时头部的电场强度为110 mV/m,则处于ICNIRP规定的限值范围内。

高海拔地区特高压直流试验线段下的地面合成电场强度特性

为获得高海拔地区特高压直流输电线路的电磁环境特性,为线路设计提供可靠参考,基于海拔2 100m的昆明特高压国家工程实验室的特高压直流试验线段,开展了地面合成电场强度ES的长期统计测试。通过线下多点同步测量,获得了不同工况下ES的横向分布。基于标准工况下的长期统计测试结果,获得了ES的累积概率分布。通过改变导线最小对地高度、极间距、分裂间距等线路参数,获得了其对ES分布的影响规律;并分析了电压和极性对ES幅值及横向分布的影响规律。测试结果表明:1)额定工况下,ES横向分布的极值出现在加压极导线对地投影附近,且负向极值比正向极值大。单极电压下的极值位置比双极电压下更靠近相应加压极导线。2)额定工况下,春季ES正向极值的50%统计值为19.10kV/m,负向为-25.00kV/m;秋季则分别为23.10kV/m和-21.50kV/m。3)随着导线最小对地高度、极间距及分裂半径的增大,ES减小;分裂半径在0.35～0.50m范围内变化对ES的影响不明显。4)ES幅值随着导线电压单调增大,单极电压下ES的增长率和双极电压下基本一致。

±500kV直流输电线路合成电场强度模式计算与实地监测数值的差异研究

针对直流输电线路在运行一段时间以后,线路下方合成电场强度的实地监测值与模式计算值经常存在一定差异的问题,通过对工程广泛应用的±500 kV直流输电线路进行模式计算和实地监测,对直流输电线路下方空间合成电场强度变化情况及规律进行分析和总结,对比模式计算结果和现场实地监测结果,分析并给出合成电场存在差异的可能原因。研究发现:合成电场强度的理论计算结果一般高于实地监测结果,可能引起差异的原因包括模型简化、气象因素、实际线高等,但二者的变化规律高度一致。

极导线垂直和水平排列±500kV直流输电线路的电磁环境比较分析

根据极导线垂直和水平排列高压直流输电线路几何结构的特点,在考虑正、负极导线起晕场强不同和正、负离子不同迁移率的基础上,比较分析了极导线垂直和水平排列±500kV直流输电线路的电磁环境特点。结果表明:相对于极间距和极导线对地最小高度分别相同的水平排列线路,负极导线在下的垂直排列线路的地面合成电场强度、空间电荷密度和离子流密度的最大值较大,无线电干扰电平和可听噪声水平较低;而正极导线在下的垂直排列线路的地面合成电场强度、空间电荷密度和离子流密度的最大值较小,但其无线电干扰电平和可听噪声水平较高。

±1500 kV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。通过计算分析和论证,得到导线型式、极间距和最小对地距离的推荐方案。