特高压变电站人体工频电场暴露水平评估

人体在特高压变电站内的工频电场暴露水平一直受到研究人员的关注,但相关研究却并不多见.以特高压长治站为研究对象,采用ANSYS谐响应分析方法,通过子模型技术实现了特高压变电站内含人体空间域的工频电场分布计算.研究了人体的电位、电场强度和电流密度分布及鞋子的影响;对比了站内不同路径上电场分布的数值计算结果与实地测量结果以及人体内部电流的数值计算结果与理论公式计算结果;验证了所用计算方法的正确性与所得计算结果的准确性.研究结果表明:人体内部以传导电流为主,最大感应电流密度为9.15 mA/m2,满足职业标准.该研究成果可以判定特高压变电站内工频电场对人体是否安全并为后续工程提供参考.     

750kV四分裂耐张塔跳线和导线表面电场分布

与6分裂导线相比,750 kV线路采用4分裂导线在工程初期投资降低,在经济性上具有一定优势,但导线周围电磁环境是否满足要求则需要进行深入研究。运用三维有限元软件,采用谐响应分析方法,考虑了杆塔、金具、绝缘子串等因素和相间影响,仿真计算了750 kV 4分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,分析了跳线表面场强的影响因素;给出了表面场强较高的4分裂上相跳线的合理优化建议;并计算了750 kV 6分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,对比分析了4分裂和6分裂的计算结果。结果表明:4分裂上相跳线表面最高场强高于外角侧与内角侧的原因是受相间影响;相近条件下,750 kV线路采用6分裂导线时的电磁环境要优于4分裂;4分裂上相跳线选用JL/G3A-900/40型扩径导线后其表面最高场强降至2600V/mm以下。所得研究成果可为后续工程导线型号的选取及跳线的安装布置所借鉴。     

1000kV特高压交流输电线路双回耐张塔刚性跳线电晕抑制分析

特高压交流1 000 kV双回耐张塔结构复杂,为分析其刚性跳线表面电场分布,并抑制电晕放电,运用3维有限元分析软件ANSYS,考虑了杆塔、金具、绝缘子串等因素和相间影响,计算了特高压双回耐张塔采用铝管式结构时刚性跳线的表面电场分布,对比分析了跳线表面场强的不同影响因素;并选取特高压试验示范工程典型单回耐张塔JTP3,通过电场仿真计算结合实地电晕测量,确定了特高压双回耐张塔刚性跳线表面场强的控制值;最后研究了跳线表面场强随弧垂值、耐张塔转角度数以及跳线直径的变化规律。研究结果表明:相间影响对中相跳线表面场强影响相对较大,杆塔、大地以及回间影响对中相跳线表面场强的影响百分比5%,特高压双回耐张塔刚性跳线表面场强控制值可取为2 600 kV/m,刚性跳线应选用JL/G3A-900/40型导线并在实际安装中应使弧垂值控制在0.2 m。     

特高压变电站中带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压特性

由于电压等级高,组装形式多样,受上下层构架塔、相间、导线及跳线等的影响,1 000 kV变电站内盘形瓷绝缘子串的分布电压和高压侧的电场分布很不均匀,需要对其均压特性进行研究。运用三维有限元法,考虑构架塔、导线、跳线、金具及相间等的影响,仿真计算1 000 kV特高压变电站采用的带跳线Ⅱ形耐张绝缘子串的电位和电场分布,研究均压环对其分布电压的影响,比较位于不同位置的绝缘子串的电位和电场分布差异,并通过优化最终给出适用于带跳线Ⅱ形耐张瓷绝缘子串的均压环配置方案。所得研究成果对于提高特高压变电站绝缘子的安全运行可靠性,改善特高压变电站内外的电磁环境具有重要意义,已经成功应用于我国特高压交流试验示范工程,经现场观测,运行效果良好。