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，線路之間會感應出較大的電壓和電流。在新建、改造線路接地開關選型計算時，發(fā)現(xiàn)檢修情況下線路感應電壓和電流值已經(jīng)接近或超過接地開關的額定開合能力。如何合理、經(jīng)濟地選擇接地開關嚴重困擾著生產(chǎn)部門。目前求解感應電壓電流時，普遍使用以電路模型為基礎的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值，這種方法，不能完全

2、反應實際情況，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的輸電線感應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（含變電站設備）情況下的靜電感應電壓，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電壓，進一步的優(yōu)化設計可以改善局部電場，利于開關的選型。接地開關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档挠绊憽τ诟袘妷河嬎?，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。對于感應電流，換相之后對大地感應電流產(chǎn)生影響，最終檢修線路上的感應電流也產(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