多回輸電線路電磁場及電路仿真計算.pdf

1、為了節(jié)約輸電線走廊，國內(nèi)高電壓等級的同塔多回輸電線路建設(shè)越來越多。在多回輸電線路中，線路之間空間距離較小，電壓等級較高，線路之間會感應(yīng)出較大的電壓和電流。在新建、改造線路接地開關(guān)選型計算時，發(fā)現(xiàn)檢修情況下線路感應(yīng)電壓和電流值已經(jīng)接近或超過接地開關(guān)的額定開合能力。如何合理、經(jīng)濟地選擇接地開關(guān)嚴重困擾著生產(chǎn)部門。目前求解感應(yīng)電壓電流時，普遍使用以電路模型為基礎(chǔ)的EMTP軟件進行計算，并將其結(jié)果作為線路端點變電站中的感應(yīng)值，這種方法，不能完全

2、反應(yīng)實際情況，與實測存在差異。采用電磁模型進行有限元計算，雖然其通用性不如電路法，但可以幫助分析誤差產(chǎn)生的原因，為工程實際提供指導(dǎo)性意見。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對目前廣泛采用的以電路模型為基礎(chǔ)的輸電線感應(yīng)電壓和電流計算方法的分析和計算，指出在有限長直電氣設(shè)備存在的情況下(例如變電站內(nèi))，不適合用EMTP求解檢修線路上的感應(yīng)值，這是EMTP計算結(jié)果和測量值之間誤差產(chǎn)生的根本原因。⑵采用有限元電磁分析的方法，計算了無限長和有

3、限長輸電線（含變電站設(shè)備）情況下的靜電感應(yīng)電壓，并在榕江站進行了實測。結(jié)果表明無限長的二維電磁模型和電路模型計算結(jié)果一致，針對本文中的模型，有限長的三維有限元電磁模型計算模值小于EMTP計算模值，更接近現(xiàn)場實測結(jié)果。⑶變電站內(nèi)輸電線三維有限元電磁模型的計算表明，變電站內(nèi)接地支撐架較大程度上影響檢修線路上的靜電感應(yīng)電壓，進一步的優(yōu)化設(shè)計可以改善局部電場，利于開關(guān)的選型。接地開關(guān)的三維有限元電磁模型的計算表明，可以通過調(diào)節(jié)均壓環(huán)的尺寸改善感

4、應(yīng)電場。并用三維有限元電磁模型計算了鐵塔周圍檢修人員帶電作業(yè)身體表面電場，為安全防護值的選取提供了理論數(shù)據(jù)。⑷采用輸電線二維有限元電磁模型和電磁理論研究了相序?qū)Ω袘?yīng)值的影響。對于感應(yīng)電壓計算，由于運行線路上各相電荷相位差近似等于120°，換相之后無影響。對于感應(yīng)電流，換相之后對大地感應(yīng)電流產(chǎn)生影響，最終檢修線路上的感應(yīng)電流也產(chǎn)生變化。該結(jié)果利于同塔多回輸電線路相序排列方式的優(yōu)化。⑸編制了基于電路模型的計算軟件。不同于EMTP在進行矩陣化