湿度风速对直流合成电场和离子流密度的影响

随着高压直流输电工程的持续发展,电压等级的不断提高,直流输电线路特有的离子流场问题已变得日渐突出,成为线路环境评估的重要指标之一,也成为线路设计时的主要制约因素。为此,建立了特高压直流输电线路离子流场数值仿真模型,分析了环境湿度、风速对离子流场的影响规律。研究表明,环境的相对湿度从25%增大到85%,地面合成电场强度减小7.2%,地面离子流密度减小21.0%,湿度对地面合成场强的影响程度较小,而对地面离子流密度的影响程度相对较大;在风的作用下地面合成电场强度和地面离子流密度曲线均有明显的偏移,其迎风侧的峰值减小,背风侧的峰值增大,风速过大可能会使背风侧的地面合成电场强度超标。     

温湿度对交流电晕无线电干扰的影响

影响输电线路电磁环境的因素较多,其中环境气候是最关键影响因素之一。相关研究表明,温度和湿度变化对电晕的影响较为显著。为此,采用步入式环境气候小室和相应高压设备,针对温度和湿度对交流电晕产生的无线电干扰开展了试验研究,获得了温度和湿度改变时细导线无线电干扰变化量,并通过线性多元回归方法获得了温度、湿度与交流电晕无线电干扰的关系式。研究结果认为,0.5MHz频率的无线电干扰随温度增加而递增,随湿度增加而降低。回归公式的结果显示,温度每升高1°C,无线电干扰升高0.029dB;相对湿度每升高1%,无线电干扰降低0.06dB。     

电力电缆线路的电磁环境影响因子分析

近年来电力电缆线路在城市输配电网中占有的比例越来越高,人们对电力电缆的电磁环境问题也逐渐开始关注。在参照架空输电线路电磁环境特性及其影响因子的基础上,结合电力电缆本身的特点,对其主要电磁环境影响因子(工频磁场)进行了模型建立和算法研究,并对3种典型分布的电力电缆工频磁场强度做了仿真分析,结果表明三相线路三角形排列能够较大程度地减小地面磁场强度。最后测试2条实际电力电缆线路的工频电磁场,其工频电场强度基本为背景值,符合理论分析;所测工频磁感应强度水平也在现行国家标准规定的磁场曝露限值要求以内。     

湿度对高压输电线路工频电场测量的影响

工频电场对人类居住环境的影响越来越受到重视,其中湿度增大导致工频电场测量数值偏大的情况已被广泛关注。为了说明所测数值偏大是由于湿度引起测量仪器及其支架电气性能发生变化,而非对空间电场分布产生影响,对输电线路下方的工频电场分布进行了理论分析,讨论了湿度增大引起测量仪器性能变化的主要原因,并进行了试验验证。通过试验发现,采用憎水性绝缘支架测量时,随着湿度的增大,所测工频电场值基本保持不变。而对于木支架,当空间相对湿度60%时,仪器所测电场值的最大误差≤12%;而当相对湿度60%时,电场测量值的平均误差在35%左右,最大误差达到85.4%。因此,分析认为仪器绝缘支架绝缘性能发生变化导致探头附近电场产生畸变是使测量数据偏大的主要原因。空间湿度较大时,工频电场测量值不能作为环境评价的依据。     

不同海拔高度交流电晕电流脉冲特性实验研究

不同海拔高度下交流电晕特性的变化规律是高海拔地区线路设计的基础。文章利用可移动式小电晕笼和高频电流测量系统在20m-4320m范围内的5个海拔高度点进行实验,采集了1mm直径细铜丝在不同施加电压下的电晕电流脉冲、无线电干扰和可听噪声水平数据;通过对实测数据的统计分析及拟合,得到了海拔高度对电晕电流脉冲特性的影响规律,并分析了不同海拔高度下电晕电流同无线电干扰和可听噪声水平的关联关系。研究表明,随着海拔高度增加,交流电晕电流脉冲的幅值增大,幅值概率分布逐渐分散,一个周期内交流电晕电流脉冲的数量增加,脉冲形成时间变得更加均匀;将电晕电流有效值作为中间变量,研究海拔高度对交流线路电晕效应的影响,得到电晕电流有效值与导线施加电压呈线性函数关系,该线性函数的斜率k、截距b均为海拔高度h的三次函数;无线电干扰和可听噪声水平均与电晕电流有效值呈对数增长关系,其中可听噪声与电流有效值的函数关系随海拔高度变化而改变。     

特高压交流输电线路下方民房晾衣架感应电特性及改善措施研究

特高压线路电压等级高,空间电场容易造成附近居民生活空间的暂态电击现象,影响居民日常生活和电网环保性。其中,民房金属晾衣架处暂态电击现象频发,是居民投诉的重点。为此,建立了1 000 kV特高压同塔双回交流输电线路和金属晾衣架模型,分析了金属晾衣架上感应电势和感应电场的大小,并定量讨论了多种屏蔽线架设方式对晾衣架上感应电的降低水平和改善效果。研究表明：屏蔽线对改善线下金属物的感应电现象效果显著,最大降低72%;屏蔽线架设根数、与晾衣架的水平距离对改善效果影响较大。考虑施工和经济性影响,也提出了相应场景下屏蔽线架设建议。     

交流电晕笼电晕特性数值计算分析(Ⅰ)——3维离子流场与电场分布

电晕笼被广泛采用于特高压交流输电线路的电磁环境试验研究。基于模拟电荷法建立了特高压交流电晕笼3维电场计算模型,计算中考虑了有限长导线的端部效应和分裂子导线表面场强的不均匀性,以及笼内3维空间电荷对导线起晕、电荷发射和迁移等物理过程的影响,比2维模型更符合实际情况。按此模型计算了500 kV交流电压下特高压电晕笼试验导线表面附近的3维电场分布,得到了交流周期内子导线表面场强的沿线分布,结果表明端部效应主要影响5 m防护笼内导线表面场强。此外通过电场强度云图分析了空间电荷影响下测量笼截面上的场强分布规律,结果表明场强10 kV/cm的区域为子导线表面外侧半径0.1 m范围内,空间电荷则分布于分裂导线外半径1 m的环状区域内,对此区间内电场强度的影响范围在-5~7 kV/cm间。     

1 000 kV同塔双回线路下方农用大棚感应电击抑制方法研究

随着我国特高压交流输电线路的进一步发展,输电走廊日益紧张,线路邻近居民生产生活区愈加普遍,当人体接触线下钢架大棚等金属物时,易产生暂态电击现象,对附近居民生活劳作造成困扰和不悦。为研究其抑制方法,该文建立了1 000 kV同塔双回输电线路、线下大棚及人体模型,计算发生暂态电击时人体的感应电势及流过人体的放电电流,并对比分析不同抑制措施的效果。分析表明：暂态电击特征量随着人体绝缘性能的增加而增大,在该文场景中,暂态电击放电电流峰值可达0.14 A;架设屏蔽线、屏蔽网以及种植树木对暂态电击均有一定的抑制效果,分别能将放电电流降低65%、80.7%以及96.8%,实际场景中,需根据电场屏蔽要求以及场地条件选取具体措施。     

1 000 kV同塔双回线路下方农用大棚感应电击抑制方法研究

随着我国特高压交流输电线路的进一步发展,输电走廊日益紧张,线路邻近居民生产生活区愈加普遍,当人体接触线下钢架大棚等金属物时,易产生暂态电击现象,对附近居民生活劳作造成困扰和不悦。为研究其抑制方法,该文建立了1 000 kV同塔双回输电线路、线下大棚及人体模型,计算发生暂态电击时人体的感应电势及流过人体的放电电流,并对比分析不同抑制措施的效果。分析表明：暂态电击特征量随着人体绝缘性能的增加而增大,在该文场景中,暂态电击放电电流峰值可达0.14 A;架设屏蔽线、屏蔽网以及种植树木对暂态电击均有一定的抑制效果,分别能将放电电流降低65%、80.7%以及96.8%,实际场景中,需根据电场屏蔽要求以及场地条件选取具体措施。