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1、超高壓變電站工頻電磁場(chǎng)計(jì)算分析與應(yīng)用重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：羅鵬指導(dǎo)教師：李永明副教授學(xué)位類別：工程碩士（電氣工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一五年四月CalculationandApplicationofthePowerFrequencyElectromagneticFieldsintheUHVSubstationAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByLuoPengSuper
2、visedbyLiYongmingSpecialty:ME(ElectricalEngineeringField)SchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity，Chongqing，ChinaApril,2015重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要隨著我國變電站電壓等級(jí)的持續(xù)提高，變電站內(nèi)電磁場(chǎng)分布問題也愈來愈受到社會(huì)各界的關(guān)注。通過對(duì)整個(gè)變電站內(nèi)空間任意處分布的工頻電磁場(chǎng)計(jì)算方法的研究，為開展變電站工頻電磁場(chǎng)在工程設(shè)計(jì)和環(huán)境評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)，還能用于不同電壓等級(jí)的變電站工頻
3、電磁場(chǎng)強(qiáng)度的預(yù)測(cè)與計(jì)算工作。目前關(guān)于變電站內(nèi)工頻電磁場(chǎng)的計(jì)算分析主要集中在站內(nèi)實(shí)際測(cè)量分析和重要電氣設(shè)備周圍的工頻電磁場(chǎng)計(jì)算，對(duì)站內(nèi)工頻電磁場(chǎng)整體分布的數(shù)值計(jì)算還鮮有研究。變電站內(nèi)帶電導(dǎo)體相對(duì)集中，電氣設(shè)備種類復(fù)雜繁多且形狀各異，使電場(chǎng)源和磁場(chǎng)源變得復(fù)雜不宜計(jì)算。倘若為了研究變電站內(nèi)三維工頻電磁場(chǎng)的分布問題，則須采用適宜的數(shù)值算法進(jìn)行模型建立與仿真分析，使之能深入研究變電站內(nèi)電磁場(chǎng)的分布問題。基于矩量法（MOM）與模擬電荷法(CSM)，對(duì)整個(gè)超高壓變電站內(nèi)空間分布的工頻電磁場(chǎng)進(jìn)行仿真與分析。具體工作內(nèi)容如下：①基于改進(jìn)的三維模擬電荷法，推導(dǎo)了變電站空間工
4、頻電場(chǎng)的計(jì)算方法。采用改進(jìn)的模擬電荷法，能較短時(shí)間的計(jì)算整個(gè)變電站內(nèi)空間分布的三維工頻電場(chǎng)，為計(jì)算其他電壓等級(jí)變電站內(nèi)工頻電場(chǎng)提供了有效、快速的方法。②基于矩量法，推導(dǎo)了變電站內(nèi)三維工頻磁場(chǎng)的計(jì)算方法。該方法可以對(duì)建立的變電站內(nèi)進(jìn)出線、母線及空心電抗器組等電氣設(shè)備的較大場(chǎng)域模型進(jìn)行工頻磁場(chǎng)計(jì)算，為研究變電站內(nèi)工頻磁場(chǎng)的分布提供了一種途徑。③建立變電站內(nèi)電氣設(shè)備模型及變電站整體三維電磁場(chǎng)模型，根據(jù)空氣絕緣開關(guān)設(shè)備(AIS)變電站內(nèi)部電氣設(shè)備的物理模型及對(duì)周圍空間電磁場(chǎng)影響的作用建立模型，并將所建模型簡(jiǎn)化，以達(dá)到預(yù)期的工程實(shí)際需求，為其他變電站電磁場(chǎng)整體建模
5、提供一種有效方法。④通過所建的變電站三維電磁場(chǎng)模型，進(jìn)行變電站工頻磁場(chǎng)的仿真計(jì)算與研究分析，通過計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的良好比對(duì)，驗(yàn)證了算法及建模的有效性。最后還討論變電站工頻電磁場(chǎng)是否超過暴露限值，以及對(duì)變電站內(nèi)工頻電磁場(chǎng)分布的優(yōu)化分析。關(guān)鍵詞：變電站，模擬電荷法，矩量法，工頻電磁場(chǎng)，優(yōu)化電磁場(chǎng)I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTRisingoperationvoltagelevelswithindomesticsubstationshaveledtointerestsofresearch,whereelectromagneticenvironm
6、entisincreasinglyfocusedbycitizens,especiallyinsideEHVsubstations,intheplacethatpowerequipmentsarehighlycentralized,leadingtomoresevereelectromagneticharassment.Investigationofaneffectivecalculationapproachforelectromagneticfielddistributionwithinthewholesubstation,canpresentaccu
7、rateevaluationofthefielddistribution,andalsoprovidereliablereferencewhenplanningitsconstruction,benefitingecologicalenvironmentbalancelayoutdesignandreasonableelectromagneticenvironment.Atpresent,thecalculationofpowerfrequencyelectromagneticfieldmainlyfocusesonthatnearsomecritica
8、lequipment,whilethenumericalcalculationa
