论文部分内容阅读
随着我国经济的不断发展,各地区对电力能源的需求不断增加,同时由于我国能源分布与负荷分布不平衡,建设大容量、长距离的高压直流输电工程成为必然要求。随着人们对环保意识的加强,国家制定了相关的标准对高压输电线路下的电磁环境限值做出了规定。直流输电铁塔作为电力传输的重要构架,其存在必然对其周围的电磁环境产生影响,而且线路正常运行时存在带电作业的可能,因此对输电线路尤其是铁塔附近及其表面的电场研究具有重要意义,本文的研究可以为线路设计以及工程测量提供参考。首先,本文介绍了有限长线单元模拟电荷法的基本原理,并在Deutsch假设的基础上采用三维通量线法实现了对铁塔周围的电场计算,并在实验室中搭建了缩尺铁塔的实验平台,对该实验平台采用上述计算方法进行建模计算,实验测量结果与计算值具有良好的一致性,验证了计算方法的正确性。其次,采用模拟电荷位置寻优算法分析了±500kV输电线路的导线表面电场,在该算法基础之上对铁塔附近子导线的表面电场进行了分析,得到了子导线表面电场沿线路方向的变化规律,反映出不同位置处导线电晕放电的差异,并讨论了影响电场计算结果的因素。最后,计算了考虑导线弧垂时架空线下一个档距内的地面电场分布,并与二维计算结果进行了对比,结果表明采用最小高度的二维模型与三维计算结果在档距中心的地面电场差异较小,而采用平均高度的二维计算结果与此差异很大。建立了±500kV自立式直线铁塔的计算模型,通过计算分析了铁塔附近地面电场的分布特性,并得到了铁塔对地面电场的影响范围,在此模型基础上讨论了地面电场计算的影响因素;其次对该模型不同位置处表面电场进行了计算,得到了铁塔表面附近电场的变化规律。同时对常用的耐张转角塔周围的地面电场进行了计算,详细分析了转角塔附近地面电场的不对称性。最后以±500kV换流站阀厅外直流侧为模型,通过计算分析了阀厅至铁塔之间的地面电场分布特性,并讨论了结构参数对地面电场的影响规律。通过对以上三维结构的计算分析,可以为实际输电线路的工程预测提供一定参考。