高壓輸電線下空間工頻電場(chǎng)的預(yù)測(cè)與研究.pdf

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1、12甘肅電力技術(shù)高壓輸電線下空間工頻電場(chǎng)的預(yù)測(cè)與研究何巍武廣萍羅耘(國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院甘肅省蘭州市730050)【摘要】該文采用了等效電荷法計(jì)算對(duì)330kV送電線路上的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度，并結(jié)合實(shí)際測(cè)量進(jìn)行類比和分析，為送電線路的設(shè)計(jì)和建設(shè)提供了重要的依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】330kV等效電荷法工頻電場(chǎng)強(qiáng)度送電線路0引言形式為線電荷。由于高壓送電線的高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于輸電導(dǎo)線的半徑，所以等效電荷的位置可以認(rèn)為是近年來(lái)隨著我國(guó)電力工業(yè)不斷的發(fā)展，超高壓輸電導(dǎo)線的幾何中心。利用鏡像法計(jì)算送電線路上線路的不斷建設(shè)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展提供了可靠的等效電荷，對(duì)于多導(dǎo)線線路上的等

2、效電荷可以用的能源保障。同其他工程相比，電力輸電線路上電下列矩陣方程：能在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境的影響越來(lái)l。：Q。越引起人們的重視。2高壓送電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，導(dǎo)2l22Q2線上的電流會(huì)對(duì)周圍的空間產(chǎn)生電場(chǎng)。工頻電場(chǎng)超：：●●過(guò)一定范圍就會(huì)對(duì)人和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生潛在的危害。Q因此，能解決此類問(wèn)題既能減少對(duì)人和生態(tài)環(huán)境的影響，也能節(jié)約輸電工程建設(shè)的成本。隨著高壓線式中：n路的增多，環(huán)保要求的不斷提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)電磁場(chǎng)卜各導(dǎo)線對(duì)}=地電壓的單列兒矩陣；的強(qiáng)度都有過(guò)一些測(cè)試IZ4]o但本文主要介紹工頻電[Q卜各導(dǎo)線上等效電荷單列矩陣；場(chǎng)強(qiáng)度的預(yù)測(cè)和分析結(jié)

3、果?！恳桓鲗?dǎo)線的電位系數(shù)組成的n階方程(n為導(dǎo)線數(shù)目)。1送電導(dǎo)線空間工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算]矩陣由送電線路上的電壓和相位來(lái)確定，從1．1計(jì)算原理環(huán)境保護(hù)考慮以額定電壓的1．05倍來(lái)計(jì)算電壓。以三相交流電為例，由三相交流電各相的相位角和分等效電荷法的基礎(chǔ)是靜電場(chǎng)鏡像法，通過(guò)內(nèi)部一組等效電荷法來(lái)代替導(dǎo)體表面不均勻且連續(xù)分布量，可以計(jì)算出各導(dǎo)線對(duì)地的分量U^、U、Uc。的電荷，在選定的組電荷滿足原來(lái)的邊界條件下就]矩陣由鏡像原理求得。f，J表示相互平行的能求出全場(chǎng)域的解。導(dǎo)體外形的精確度與等效電荷實(shí)際導(dǎo)線，J表示對(duì)應(yīng)導(dǎo)線的鏡像，如圖1所示。的數(shù)目成正比，即等效數(shù)目越多表示

4、導(dǎo)體外形就越電位系數(shù)為：in一2h精確。在實(shí)際中導(dǎo)體的幾何形狀有很多種，這就需：要采用不同的等效電荷方式，如點(diǎn)電荷，線電荷(管“2。R形或圓柱導(dǎo)體)，以及環(huán)形電荷(圓環(huán)和球)。In1．2單位長(zhǎng)度導(dǎo)線上的等效電荷計(jì)算2oL{，高壓送電線采用的是圓柱導(dǎo)體，因此等效電荷式中：高壓輸電線下空間工頻電場(chǎng)的預(yù)測(cè)與研究。一空氣介質(zhì)常數(shù)；E=、lE：+EY，式中：q0_置、Y一導(dǎo)線f的坐標(biāo)(f=l、2、??m)；R一送電導(dǎo)線半徑，對(duì)分裂導(dǎo)線可以用以下m一導(dǎo)線數(shù)目；公式計(jì)算等效單根導(dǎo)線的半徑：厶厶一分別為導(dǎo)線f及鏡像到計(jì)算點(diǎn)的距離。R2工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)分析一分裂導(dǎo)線半徑；(如圖2

5、)2．1監(jiān)測(cè)的環(huán)境及布點(diǎn)以甘肅洛大庫(kù)駝330kV海金線#319-#320鐵塔處，z一次導(dǎo)線根數(shù)；為例進(jìn)行計(jì)算，330kV海金線單回路送電線路，線路，．一次導(dǎo)線半徑。的架設(shè)方式：?jiǎn)位芈匪脚帕屑茉O(shè)，線路形式：C-A—B，線路對(duì)地距離：最大弧垂導(dǎo)線對(duì)地高度為8．8R一i(庫(kù)駝)，邊導(dǎo)線距走廊中心距離：7m，導(dǎo)線型號(hào)：’、、、2*LGJ一400／50，分裂距離：400ram，次導(dǎo)線直徑：h27．63ram。根據(jù)<500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ／T24—1998)，以檔距中央導(dǎo)線磁垂最大處線路中心的地面投影點(diǎn)為測(cè)試原點(diǎn)，沿～～-，-～垂直于

6、線路方向進(jìn)行，測(cè)點(diǎn)間距為5m，順序測(cè)至邊一、、j’。?！?。。_-_～：b，向?qū)Ь€地面投影點(diǎn)外50m處止，分別測(cè)量離地1．5m圖1電位系數(shù)計(jì)算處工頻電場(chǎng)強(qiáng)度。實(shí)際監(jiān)測(cè)時(shí)，選擇了晴好天氣，測(cè)量點(diǎn)避開(kāi)了較高的建筑物、樹(shù)木、高壓線及金屬結(jié)構(gòu)，選擇比較空曠場(chǎng)地進(jìn)行的測(cè)試。2．2計(jì)算結(jié)果與測(cè)量值的分析工頻電場(chǎng)計(jì)算結(jié)果與測(cè)量值類比見(jiàn)表3—2所示。海金線電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算值與測(cè)量值對(duì)比表表1中相導(dǎo)線下2．4312．362．9704．5024．724．66圖2等效半徑計(jì)算03．9914．123．16lO1．5331．464．8O通過(guò)等效電荷矩陣方程和已求出的】矩陣和150．986O．92

7、7．17]矩陣，求得【Q]矩陣。2O0．645O．624．O3250．4020．393．O81．3計(jì)算等效電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)3O0．308O．296．2l當(dāng)求出送電導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的等效電荷后，通過(guò)35O．218O．213．8l疊加原理計(jì)算出空間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，如在(x，400．156O．154．OOY)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度：450．1l5O．124．17500．102O．102．00去善一以距離中相線的距離為x軸，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為Y軸，根據(jù)計(jì)算結(jié)果和測(cè)量值建立330kV送電線去善(一Y-Yi)(下轉(zhuǎn)第17頁(yè))cT口型彈簧機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障分析舉例容易燒壞分、合閘線圈，造成不必要的工

8、作。建議規(guī)