高压输电线下有建筑物时工频电场的数学模型

本文利用模拟电荷法计算了高压输电线路下有建筑物时线路附近工频电场的分布，介绍了模拟电荷法的原理和具体的计算方法，并介绍了预测软件的设计思路     

超高压输电线路铁塔附近的三维工频电场计算

采用模拟电荷法预测计算了 5 0 0 k V输电线路铁塔附近的三维电场 ,通过与现场实测数据的比较 ,证实了该算法的有效性。该算法所得结果可用于预测带电作业时的操作方式和防护措施 ,以及用于同杆架设 ADSS通信光缆时光缆的定位。     

高压架空输电线下工频电场的数学模型

建立了基于等效电荷法原理的悬链线形式的高压输电线下工频电场的数学模型 ,用矩量法分析了电场分布 ,提高了计算精度     

超高压输电线路铁塔附近地面工频电场仿真分析

根据铁塔实际结构和导线抛物线方程,建立了铁塔附近三维电场计算模型.基于模拟电荷法分析了500 kV输电线路铁塔周围地面上的工频电场分布,分析了铁塔对其附近电场环境的影响,并讨论了影响电场计算结果的因素.研究结果表明:铁塔对其附近地面电场有一定屏蔽作用,电场强度在铁塔下方显著降低且在金属构架处产生畸变;铁塔的影响范围和铁塔高度及塔基尺寸有关;铁塔构架等效半径、线单元剖分段数以及铁塔不同简化模型都会影响计算结果.     

500kV超高压输电线下山坡周围工频电场分析

在输电线下电场的计算中,普遍将输电线下地面视为平地,而忽略了不规则地面对输电线下电场计算的影响。为此建立了山坡周围工频电场的计算模型,基于模拟电荷法分析了平地及山坡表面的电场分布,并分析了影响山坡周围电场分布的因素。研究表明,山坡对输电线下电场分布有明显影响,电场在靠近山坡坡脚处逐渐减小,在随着山坡高度的增加而逐渐上升,在坡顶处电场发生畸变。山坡的角度、高度、输电线与山坡的相对位置及输电线的剖分密度对其周围电场计算都会产生影响,角度越大,高度越高,在山坡顶部电场的畸变越明显。输电线与山坡之间的夹角越大,在坡脚处电场减弱的趋势越明显。     

超高压输电线工频电场计算的矩量法和表面电荷混合法

结合矩量法和表面电荷法各自的优点,提出一种用矩量法—表面电荷法相结合的混合算法来计算复杂场景下超高压输电线工频电场的分布,通过综合考虑输电线路的弧垂、分裂导线等因素,建立了复杂场景下超高压输电线的三维模型,并进行了相应的计算。结果表明:该混合法具有提高计算速度,减少占用内存和避免模拟点电荷设置等优点。对于所述的树状物模型,树状物对其下方离地1.5 m处工频电场起屏蔽作用。树状物尺寸参数的变化对其下工频电场分布影响明显,树冠半径越大其屏蔽范围越大,树干高度越高其屏蔽强度越弱。相间距和输电线高度的变化对电场值基本无影响。混合法可为高压输电线路在复杂场景下工频电场分析提供重要的参考。     

同塔双回输电线下空间工频电场的理论计算

给出220kV同塔双回输电线下空间工额电场强度分布计算的理论模型和结果分析，为解决类似问题提供一个范例。     

500 kV超高压输电线工频电场分布及控制研究

利用Matlab语言自行编写的程序,计算并分析了超高压输电线下工频电场场强的分布规律及其影响因素,通过对500 kV某实际线路#3、#4塔进行模拟试验,探讨降低场强的方法与措施,对超高压输电线路建设提出若干建议。     

复杂地势下超高压输电线路的工频电场

为精确研究超高压输电线路穿越较复杂地区时的工频电场,基于模拟电荷法引入最优化方法,建立了相应的二维电场计算模型和计算公式。通过设置自动寻求最佳模拟电荷仿真电场分布的结果表明,此法合理可用。     

交流输电线路附近民房曝露处工频电场计算

电网大规模发展使得输电线路邻近民房不可避免,公众对输电线路工频电场及其效应的关注和投诉已成为不容忽视的问题。在环保管理日益严格的形势下,研究交流输电线路附近民房曝露处工频电场分布规律,为线路设计和环境影响评价提供技术依据。首先用理论公式分析了民房电导率和电容率对工频电场的影响,然后用ANSYS软件建立了交流输电线路邻近民房时的工频电场三维计算的精确模型;在试验线段附近搭建了模拟民房,对其工频电场进行了模拟测试和计算。结果表明在计算交流输电线路附近民房周围的工频电场时,可采用静电场的方法建立模型,近似认为民房为理想导体,民房模型的电位为零;利用有限元方法精确建立交流输电线路附近民房模型进行三维工频电场的计算,与实际测量结果误差较小,可运用于实际工程中。     

220kV同塔双回输电线空间工频电场理论计算

以 2 2 0kV同塔双回线路为例 ,利用等效电荷法计算其线下空间电场强度的分布模型 ,得出其空间分布呈椭球状的特点 ,由此给出该电压等级送电线路的电磁防护安全区为距边相导线垂直距离大于 6m的空间区域 ,为解决其他电压等级线路类似问题提供了一个范例     

高压架空线下空间场强的数学模型

建立了基于等效电荷法原理的高压架空线周围空间工频电场的数学模型 ,将电压时间变量在时域中进行处理 ,扩大了应用范围。介绍了利用本算法开发的输电线附近工频电场的计算机辅助分析软件。     

高压输电线下有建筑物时工频电场计算中模拟电荷设置方法的改进

用模拟电荷法计算高压交流输电线路附近有建筑物时的工频电场,需要在建筑物表面及其附近地面设置若干个模拟电荷和匹配点.由于正六边形是无重叠、无空隙覆盖平面区域的最优形状,因此采用蜂窝状网格划分建筑物表面,进而设置模拟电荷.仿真结果表明,与传统的正方形格状划分相比,在精度相同的前提下,该划分方式可以有效减少模拟电荷的数量,提高计算速度.针对传统的模拟电荷均匀设置的方式,提出在场强变化大或感兴趣的区域将划分网格缩小,反之增大的方案,仿真结果证明了该方案可以进一步改善计算精度和减少模拟电荷的数量.     

交流输电线电晕放电对地面工频电场影响的简便计算方法

为研究超、特高压交流输电线路电晕放电产生的电磁环境影响,从气体放电理论出发,推导出了正极性电晕现象产生的空间电荷的计算式,并提出了基于等效电荷法的交流线路下离子流场的计算方法。首先根据Shock-ley-Ramo定理推导的公式计算出空间电荷量,然后与导线电荷叠加,利用高斯定理求解输电线电晕放电情况下的地面工频电场场强。该方法所用的等效电荷数少,计算简便。对可查询文献所提供的算例进行了仿真计算并将二者的结果进行了比较,二者符合得很好。最后,对我国750 kV紧凑型特高压交流输电线上3种导线型号的电晕放电对地面工频电场强度的影响进行了仿真计算,并对结果进行了分析和讨论。     

特高压交流变电站设备附近工频电场计算

为了系统研究特高压交流变电站电磁环境建模方法和预测计算,针对特高压交流变电站设备附近电场的复杂性,提出了基于边界元原理的线模型和面模型相结合的3维工频电场计算方法,建立了基于边界元法的导线仿真模型,并推导了线模型的计算公式。将线模型引入边界元法与面模型结合共同模拟结构复杂的电气设备,通过计算设备的表面电荷和导线的等效电荷得出设备周围的空间电场分布;分析计算了国内晋东南1000 kV特高压交流变电站高压并联电抗器附近离地1.5 m平面上的工频电场分布。计算结果表明,线模型大大提高了计算的效率。通过与现场测量数据的比较,证实了该算法的有效性。     

多路供电系统高压输电线下工频电场的广义数学模型

在电磁环境保护和ADSS光缆悬挂设计时，都需要计算出空间任意点的最大场强值。由于输电线的交流电压随时间而变化，所以空间点的场强也随时间而变化，但在各线布局和电压等级一定的情况下，各点的最大场强值是固定的。为了准确计算多路供电系统高压输电线下空间点的最大场强值，采用等效电荷法，分别基于频域和时域建立了其广义数学模型，并推导出了最大场强计算公式。通过比较发现时域方法占用内存较少且延拓性较强，建议采用时域方法。通过编程对一条同杆塔双回输电线路进行了计算，其结果和理论分析结果一致。     

表面电荷法在复杂地势下超高压输电线路的工频电场计算

为了更准确地研究超高压输电线路穿越较复杂地区时的工频电场,利用表面电荷法的思想,给出了该方法的实施步骤并进行了验证。综合考虑了输电线路的弧垂,建立了复杂地势三角坡和凸面的三维模型,并仿真分析了其周围工频电场的分布。研究结果表明:1三角坡和凸面对输电线路下的工频电场影响较明显;2随着三角坡坡角的增大场强值畸变越大,且使临近三角坡坡脚处场强值减少越大;3不同的输电线排列方式下,复杂地势周围的工频电场畸变不同,倒三角排列下其值畸变大于其他排列。该仿真结果可为复杂地势下输电线路的架设提供参考依据。     

考虑气象条件的输电导线工频电场计算新方法

气候因素引起输电导线自身参数和周围环境的变化,进而影响导线下方的工频电场。为了准确计算导线下方的工频电场,考虑周围环境温度和导线比载对弧垂的影响,根据悬链线方程建立了导线的三维电场计算模型。基于有限长线电荷法模拟导线轴向电荷分布,获得导线下方的三维电场分布。为了考虑雾、雨、雪等气象因素的影响,采用最小二乘支持向量机LS-SVM建立导线电场环境因素的修正模型,并利用遗传算法优化LS-SVM参数,使导线电场计算值逼近实际天气情况下的真实值。与实际输电线路下方工频电场的测量数据对比表明,该计算方法精度更高,能更有效地为设计和环保部门提供参考。     

220kV变电站工频电场的仿真分析

近年来随着我国电网的飞速发展,电磁环境问题引起了社会的广泛关注,特别是变电站的工频电场问题越来越受到人们的重视。文章基于模拟电荷法提出了一种简化的算法,通过对变电站进行整体建模,仿真计算离地1.5m处的电场分布。通过与CDEGS软件仿真结果及现场实测数据的比较,验证了该算法的正确性。最后对某220k V变电站进行计算分析,讨论了设备高度、进出线相间距和相序排列对变电站工频电场分布影响,结果表明提高导线对地高度、减小相间距、合理的线路相序排列都能降低变电站内的电场强度,为变电站工频电场强度的分析与设计提供了参考。     

建筑物对同塔双回路工频电场分布的影响

同塔双回输电线路占地走廊少,节省土地资源,且随着城市发展,电力需求增大,输电线路电磁环境问题越来越受到关注。为此采用模拟电荷法研究了同塔交流输电线路的工频电场强度分布及衰减规律。研究表明对工频场强,导线半径的影响较少且仅在中心线5m以内;相间距的影响稍大些,但也在5m内;导线高度的影响最大。比较理论计算和实测的工频电场强度证明了建筑物对工频电场的屏蔽效应。