交流1000kV输电线工频电磁场与输送功率及其影响研究

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“十二五”期间我国将全面推进特高压交直流输电网络的建设,从而进一步满足我国日益增长的电力需求。随着特高压输电线建设的开展,许多新的技术问题出现,而特高压输电线的工频电磁场对环境的影响也引起了广泛的关注。因此论文围绕交流1000kV输电线的工频电磁环境以及其输送功率开展了研究,计算分析了其三维空间的工频电磁场,并从电磁场的角度分析其能量传输效率,进而研究了各种因素对其的影响。论文的具体的研究内容如下:   ①采用模拟电荷法计算了二维与三维空间下1000kV输电线的工频电场,并比较分析了弧垂对输电线电场的影响,结果表明1000kV输电线弧垂对其工频电场的影响比低电压等级的输电线更为明显。对于档距为500m的1000kv输电线,最大弧垂处的工频电场为9.865kV/m,而距离最大弧垂100m处的工频电场为5.828kV/m。通过比较二维空间的电场,结果表明,二维模型计算输电线的工频电场存在误差。   ②基于毕奥-沙伐定律计算了1000kV输电线的三维磁场,并与二维的工频磁场进行比较,得到与工频电场一致的结论,即弧垂的磁场的影响也比较大,二维模型存在误差。   ③研究了1000kV输电线的分裂间距、相间距、导线高度、回路相序等参数对其工频电场、磁场的影响规律。结果表明分裂间距、相序排列对电场影响明显,导线高度以及相许排列对磁场有明显的影响。   ④研究了三维坡印廷矢量的计算方法,从坡印廷矢量的角度分析了1000kV输电线的输送功率。在此基础上研究分裂间距、相间距、输电线排列形式等对输电线的能量传输的影响规律,结果表明分裂导线间距与数量都有明显的影响,但是不是随着二者参数的增大一直增大。以增大输送功率为目的时,ABCABC与ABCACB两种相序排列形式最好,在保证绝缘安全的前提下可以通过缩小相间距来提供1000kV输电线的输送功率。
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