超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟

传统方法模拟电荷位置及个数的选择对计算结果产生直接影响,仅可进行定性分析,不能有效实现电场数值模拟。提出一种新的基于ANSYS的超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟方法。在ANSYS环境下确定不同单元的种类、材料等,按照实际研究对象构造输电导线与民用建筑物的计算模型,计算超高压输电线路附近民用建筑物区域电场值。研究民用建筑物高度对电场的影响,完成超高压输电线路附近民用建筑物房屋电场数值模拟、棱边倒角前后民用建筑区域电场数值模拟。结果表明:超高压输电线路附近民用建筑物不应过高;超高压输电线路附近民用建筑物棱角电场畸变较棱边更大,屋顶室内与阳台的电场屏蔽效果更加显著;对建筑物棱边进行倒角处理无法优化周围区域电场环境。     

新型避雷器对110 kV线路复合绝缘子电场分布的影响

为了研究在110 kV架空输电线路中安装新型避雷器对复合绝缘子电场分布的影响,根据110 kV架空输电线路中杆塔、新型避雷器、复合绝缘子、均压环及金具的实际结构,采用时谐电场三维有限元计算方法,建模计算了安装新型避雷器前后复合绝缘子串的电场强度。通过分析对比安装新型避雷器前后复合绝缘子以及均压环表面的电位和电场分布特性可知,安装新型避雷器增加了复合绝缘子表面电位及电场分布的均匀性,提高了均压效果,影响是良性的。     

单回转双回开断塔下方的工频电场分布及其影响因素研究

单回转双回架空线路开断塔可将单回线路开断后,转角90°形成不同相序的双回线路继续走线,这种杆塔的使用可有效减少塔基占地面积,节约线路成本。为研究开断塔下方的电场分布特征,文章对110 kV单回转双回架空线路开断塔进行了三维电场计算,对比了常规直线塔与开断塔下方电场强度,分析了导线相序组合、导线水平相间距离、横担高度、风偏对开断塔下方电场强度的影响。结果表明:相同影响因素下,开断塔下方电场强度大于直线塔下方电场强度;逆相序布置下的开断塔下方电场强度最小;开断后的双回架空线水平相间距离减小,开断塔下方电场强度随之减小;横担高度增加,开断塔下方电场强度随之减小;随着风偏致跳线串偏移角的增大,地电位作业人员体表电场强度随之增大,开断塔下方距地面1.5 m高水平截面电场分布近乎不变。该文研究结果能够为开断塔的优化设计提供参考。     

住宅小区内高压线的数值仿真及防护与处理

为了降低房地产住宅开发小区超高压输电线路工频电场强度对建筑小区的影响,基于模拟电荷法,建立了在高压输电线路周围架设屏蔽线时的计算工频电场的数学模型,运用MatLab软件对其进行仿真计算.分析了屏蔽线的架设数目、屏蔽线的架设高度、屏蔽线的排列方式对超高压输电线路工频电场分布的影响规律,以及各种情况下的屏蔽效果和屏蔽范围,并提出了房地产住宅开发小区高压线的防护及处理措施.     

超高压远距离输电线路输送能力的确定

本文在综合分析目前世界各国在确定超高压远距离输电线路输送能力的观点和计算方法之后,提出一种适应性广泛、计算十分方便的曲线和计算方法,供我国设计部门参考使用,本文特别详细地讨论了单回输电线路输送能力的估计问题。     

基于有限元法的同走廊交直流线路混合电场的计算研究

特高压直流线路与超高压交流线路同走廊架设将会有效地减少架设输电线路的土地成本,但却带来了新的电场计算问题.为了研究二者的混合电场,首先使用有限元分析软件Comsol Multiphysics计算了±800kV特高压直流线路下方的合成电场及500kV超高压交流输电线路下方的工频电场,进而计算了混合电场,最后重点探讨了导线布局对混合电场的影响.结果表明,基于Comsol Multiphysics的混合电场计算是合理可靠的;合理的接近距离和导线最小对地高度能分别有效地减少混合区域场强和混合电场最大值.     

输电线路绝缘平梯起吊及安装辅助工具的研制

绝缘平梯法为220kV及以下电压等级架空输电线路带电检修作业最常用的出入电场方法,广泛运用于220kV及以下电压等级架空输电线路带电检修作业中。     

1000kV交流特高压输电线路电场仿真分析

高压输电线路的电磁环境越来越受到人们的关注,特高压输电线路的电磁场强度要求直接影响线路建设成本.在改进超高压输电线路工频电场分布的数学模型的基础上,采用逐次镜像法对1000 kV交流特高压输电线路工频电场进行计算,采用MATLAB编制计算机仿真程序,对不同条件下的电场进行仿真,得出电场分布与各种因素之间的关系.     

500 kV超高压输电线下方电磁环境测量与分析

超高压输电线路既是一个工频电磁污染源,同时由于电晕等局部放电的存在又是一个射频电磁辐射污染源．为准确得出超高压输电线路下方各个频段内的电磁环境分布及其合理的安全走廊宽度,通过对正三角排列的500kV单回超高压输电线路下方的电磁环境进行现场测量,得出各个频段的电磁环境分布,将各个频段的测量结果与国家有关电磁辐射安全限值分别进行了比较分析,提出在考虑射频场后的500kV单回正三角排列的超高压输电线走廊合理的安全宽度．     

架空输电线路雷击跳闸分析及防雷探讨

对某市电网2008年110kV～500kV架空输电线路雷击跳闸情况进行了统计、分析、总结,针对当前防雷工作中存在的问题,提出尽量经济合理降低杆塔接地电阻、采用线路避雷器、减小雷电保护角等一套输电线路雷害治理的有效方法.     

特高压输电线路工频电磁场的影响因素分析

电磁环境是制约特高压建设和发展的一个关键问题。对1 000 kV特高压输电线路的相导线对地高度、相间距离、分裂导线数量、分裂间距、双回路导线相序布置方式和接地避雷线设置等因素对工频电场的影响进行了仿真和分析。并针对不同的影响因素,提出了降低特高压输电线路工频电场强度的应对策略。     

并行输电线路工频电磁场的叠加算法研究

国家标准对单条输电线路的电磁环境进行了规定,但缺乏多条输电线路并行时的电磁场算法及其相关规定.采用国际大电网会议推荐使用的输电线路电磁场计算方法,提出了利用矢量叠加原理计算多条线路并行情况下的电磁场强度算法.以三峡大学南苑留学生公寓旁并行输电线路为例,进行了并行输电线路工频电场、磁场横向分布的理论计算.按照国家标准规定的电磁场测量方法,对线路电磁场横向分布进行了现场实测.理论计算与实验测量结果对比表明,采用矢量叠加原理对3条并行线路工频电场横向分布计算误差最大值为0.45kV/m,工频磁场横向分布计算误差最大值为0.000 3mT.     

鸟粪下落对输电线路绝缘子周围电场分布的仿真分析

输电线路的安全运行,对于整个电网的稳定性具有十分重要的意义。随着人们生态意识的提高,鸟类活动日益频繁,加剧了鸟害对于输电线路跳闸的影响。采用COMSOL Multiphysics对鸟粪下落时输电线路绝缘子周围电场分布进行仿真分析,得到了鸟粪下落对于绝缘子附近电场分布的影响。     

电动汽车负荷聚类及参与电网一次调频控制策略

为解决风力发电、光伏发电等分布式电源出力波动和大规模负荷入网造成的频率波动问题,电动汽车在(The electric car)热备用条件下基于V2G技术,以电动汽车作为调频手段,研究电动汽车负荷聚类参与电网一次调频控制策略。根据电动汽车快速响应性能对电动汽车负荷聚类,采用聚类算法将电动汽车负荷分组对不同调频容量分配。当系统频率发生变化时,以实现电动汽车参与电网一次调频响应。仿真结果表明：当电网频率波动时,电动汽车参与电网一次调频,使得电网频率能够很快向稳定状态恢复。本文所提电动汽车负荷聚类参与调频控制策略是有效的。     

磁暴在单回交流输电线中的感应电流的验证计算

准确计算磁暴期间交流电网中的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)对评估磁暴对交流电网的影响至关重要。在研究磁暴对交流电网的影响时所应用的现有模型的基础上,以单回交流输电线为研究对象,将交流输电线、接地体和大地进行统一建模;并采用有限元法(FEM)进行求解。这种新模型既可以处理电导率复杂分布的大地模型,又可以将交流输电线及接地体对地表感应地电场分布的影响考虑在内。均匀选取磁暴期间地磁场变化频率0.000 1~0.1 Hz之间的特定频点,分别采用现有模型和新模型计算交流输电线中的GIC,通过对比验证,表明现有模型在频率0.000 1~0.1 Hz之间计算磁暴期间交流电网中GIC时是适用的。     

基于电场感应的水下无线电力传输

为了验证水下电能传输的可行性和研究影响传输效率的因素,采用电场耦合原理进行了简单的无线充电电路设计,对电场耦合式无线电能传输的系统结构和基本工作原理进行介绍,分析了其相比于磁场耦合方式的特点,以及由此带来的相应优势,通过多物理场仿真模拟极板间电场分布,设计了一种LC双边的CPT系统,采用单片机组成脉宽调制控制电路并用功率放大电路模块组成发射端和接收端。结果表明了运用电场耦合原理进行无线充电的可行性,在研究中发现极板间的传输距离是影响水下无线充电效率的一个因素,而且两个电极之间的杂散电容也会影响极板间的功率,所以由于极板间隙的存在极板间的功率损耗较大。所提出的LC双边CPT系统,不仅实现了水下无线电能传输,还保证了在一定距离和频率下传输效率的稳定。     

特高压直流输电线路离子流作用下人体电场效应分析

利用Comsol有限元仿真软件建立特高压直流输电线路和人体的三维模型,主要分析了输电线路产生的静电场和离子流作用下产生的合成电场两种情况下人体电场效应;以及在不同的风速下合成电场对人体电场效应。结果表明:在合成电场下:人体周围、人体内部以及头部的电场最大值均是静电场情况下的2.7倍左右,说明离子流作用下增加的电场是不可忽略的;并且对人体产生更大的作用。不同的风速情况下人体周围、人体内部以及头部的电场是不同的;风速逐渐增大,其电场值逐渐减小,说明在风速作用下,人体周围的离子流发生了变化并减小;且也减小了合成电场的大小,进而对人体的作用也变小。根据国际非电离辐射防护委员会(international commission on non-ionizing radiation protection,ICNIRP)导则限值对比分析,静电场和合成电场下人体内部电场最大值均超过普通民众限值和专业人员限值;而两种情况下的人体头部电场最大值在普通民众限值内,但是对于长期居住在特高压直流输电线路周边的居民会有一定的健康风险;因此在实际建设中需采取一定的降低电磁暴露防护措施或者避免穿越居民区。     

特高压输电导线直流电场下过冷雨滴碰撞系数

在早春或初冬,过冷雨滴撞击导线表面结冰、进而易于诱发导线舞动。对碰撞系数或导线覆冰的研究主要集中在风速、雨滴大小和导线直径等关键参数上,鲜见涉及电场作用的讨论。为了阐明直流电场对输电线路碰撞系数的影响,提出了雨滴质量流量的计算公式,并用Euler-Lagrange方法对雨滴撞击导线表面的过程进行了数值计算。利用Fluent软件分析了电场强度、雨滴电荷密度、导线截面形状、风速等对碰撞系数的影响。结果表明,碰撞系数随电场强度的增加而减小。当电场强度从0kV/cm增加到66.7kV/cm时,碰撞系数降低约33%。由于带电导线与雨滴之间会产生排斥作用,部分雨滴远离导线,导致碰撞系数降低。真实绞线在无电场作用下的碰撞系数略小于简化圆形截面的碰撞系数。在直流电场作用下,当风速达到8m/s时,导线的碰撞系数随风速的增大而减小。超过该阈值后,碰撞系数基本保持不变。