特高压交流输电线路地面电场分布和电晕损耗的计算分析

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cynthia0737
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随着我国经济发展,供电需求日益增长,特高压交流输电已经成为提高电力输送能力、优化资源配置的输电技术发展方向。由于电磁环境和电晕损耗随电压等级的升高变得更加严重,因此研究和掌握特高压交流输电线路的地面电场分布和电晕损耗特性对特高压输电安全与经济运行具有重要科学基础和现实应用意义。  论文以模拟电荷法为理论基础,借鉴了发射电荷的思想,建立了一种电晕放电下交流输电线路离子流场的计算模型,该计算模型考虑了导线电晕放电时所产生的空间电荷对导线表面电荷分布的影响以及空间电荷的迁移和复合过程。论文在计算模型的基础上进一步推导出了交流输电线路电晕放电下地面电场和电晕损耗的计算方法,通过与现有算例的对比分析,验证了该计算方法的科学性。然后利用论文的计算方法对1000kV特高压交流输电线路电晕放电下的地面电场进行了仿真计算,分析了电晕放电对地面电场的影响。考虑到紧凑型输电线路将成为未来特高压发展的重要方向,论文分析了线路相关参数对特高压紧凑型交流输电线路地面合成电场以及电晕场的影响,讨论了减小电晕对其地面电场影响的措施。最后,论文对1000kV特高压交流输电线路电晕损耗进行了计算,分析了线路参数对线路电晕损耗数值变化的影响,探讨了减小输电线路电晕损耗的有效方法。  论文基于模拟电荷法基本原理建立计算模型,避免了对求解区域的网格剖分,从而保证了计算结果的精度,在建立模型时考虑了空间电荷对导线表面电荷分布的影响以及空间电荷的迁移和复合过程,使计算模型更加合理和完善。论文将计算模型应用到特高压交流输电线路地面电场和电晕损耗的计算当中,分析表明,电晕放电产生的空间电荷对地面工频电场有增强作用;适当地提高输电线路对地高度能最为有效地减小输电线路下方的地面电场强度以及电晕放电对地面电场的影响;适当地增加线路的分裂导线数能明显降低线路的电晕损耗。
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