为了节约输电线走廊,国内高电压等级的同塔多回输电线路建设越来越多。在多回输电线路中,线路之间空间距离较小,电压等级较高,线路之间会感应出较大的电压和电流。在新建、改造线路接地开关选型计算时,发现检修情况下线路感应电压和电流值已经接近或超过接地开关的额定开合能力。如何合理、经济地选择接地开关严重困扰着生产部门。目前求解感应电压电流时,普遍使用以电路模型为基础的EMTP软件进行计算,并将其结果作为线路端点变电站中的感应值,这种方法,不能完全反应实际情况,与实测存在差异。采用电磁模型进行有限元计算,虽然其通用性不如电路法,但可以帮助分析误差产生的原因,为工程实际提供指导性意见。本课题针对上述问题进行了深入研究,取得如下成果:(1)通过对目前广泛采用的以电路模型为基础的输电线感应电压和电流计算方法的分析和计算,指出在有限长直电气设备存在的情况下(例如变电站内),不适合用EMTP求解检修线路上的感应值,这是EMTP计算结果和测量值之间误差产生的根本原因。(2)采用有限元电磁分析的方法,计算了无限长和有限长输电线(含变电站设备)情况下的静电感应电压,并在榕江站进行了实测。结果表明无限长的二维电磁模型和电路模型计算结果一致,针对本文中的模型,有限长的三维有限元电磁模型计算模值小于EMTP计算模值,更接近现场实测结果。(3)变电站内输电线三维有限元电磁模型的计算表明,变电站内接地支撑架较大程度上影响检修线路上的静电感应电压,进一步的优化设计可以改善局部电场,利于开关的选型。接地开关的三维有限元电磁模型的计算表明,可以通过调节均压环的尺寸改善感应电场。并用三维有限元电磁模型计算了铁塔周围检修人员带电作业身体表面电场,为安全防护值的选取提供了理论数据。(4)采用输电线二维有限元电磁模型和电磁理论研究了相序对感应值的影响。对于感应电压计算,由于运行线路上各相电荷相位差近似等于120°,换相之后无影响。对于感应电流,换相之后对大地感应电流产生影响,最终检修线路上的感应电流也产生变化。该结果利于同塔多回输电线路相序排列方式的优化。(5)编制了基于电路模型的计算软件。不同于EMTP在进行矩阵化简后,继续进行对称分量化简,进而求解电压电流值的方法,本软件直接求解常微分方程组数值解。软件界面友好、操作简便、结果直观。(6)本项目成果已在广东省500k V嘉榕甲乙线等线路上进行了实际应用,可部分的解决接地刀闸开合能力不足的问题。