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。     

特高压线路工频电场仿真分析

本文基于ANSYS软件建立1000kV特高压交流输电线路的二维电场模型。通过计算分析出线路下方工频电场强度水平方向的分布与变化情况的一般规律;研究了杆塔类型、导线类型、导线高度等各种因素对输电线路下方工频电场强度的不同影响。结果表明可通过提高导线高度和优化杆塔结构的方式降低特高压线路下方工频电场强度,减小线路的电场环境影响。     

深圳市220kV变电站工频电磁强度实测分析

变电站及高压架空线路沿线附近区域电磁辐射一直是人们比较关注的环境健康问题,为了使公众了解220 kV变电站及高压架空线路沿线附近区域电磁辐射的分布情况,研究选取深圳市有代表性的变电站及高压架空线路进行监测与分析。结果表明：（1）电场强度的衰减不仅与距离有关,还与周围环境有关,周围环境中遮挡物（树木、建筑物等）也会起到一定的阻挡作用,但是磁场强度的减弱主要是距离的衰减作用,与周围遮挡物的关系不大;（2）埋地电缆可以有效降低电场辐射,是一种较好的输送电能的方式;（3）工频电磁场的电磁辐射强度随着距辐射源距离的增大而迅速减弱,到达30 m处时已经接近环境背景值。     

单相自动重合闸永久性故障识别新方法研究

提出一种识别高压输电线路单相接地故障类型的新方法.高压输电线发生单相接地故障,两侧断路器完全开断后,从线路首端检测线路对地电流,瞬时性故障时为很小的本线路电容电流;永久性故障时为较大的电磁耦合电流.通过检测故障线路对地电流的大小实现短路故障类型的判断.该方法可有效识别单相接地短路故障类型,有一定耐过渡阻抗影响的能力,仿真结果验证了该方法的有效性.     

线路两相电流差特性分析

本文先从理论上分析了线路两相电流差的特性,指出不论在短路点发生什么类型的相间短路,两相电流差总是相同的。然后用动模实验验证了该理论分析,进一步说明线路发生相间短路时,两故障相间的相差电流大小等于三相短路时单相电流的倍,与非故障相有关的两相电流差则小于故障相间的两相电流差值,且两故障相间电流差的大小与短路类型无关。最后,根据两相电流差的特性提出用相差电流作为相间短路保护的判据,该保护自动具有故障类型自适应的功能。     

高压输电线路电磁场的分析及其影响

通过对高压输电线路的工频电磁场进行研究和测量,计算电场强度,建立合适的研究模型,进而得知高压输电线路下的电磁环境。并且通过此次研究,使得人们不再对生活在高压线下而惶恐不安,通过分析输电线路周围工频电场和磁场水平,消除和防治不利的影响。     

高压输电线路行波故障选相及测距研究

针对电力系统高压输电线路上故障相别和故障点测距问题,提出一种行波故障选相及单端测距分析法.通过提取输电线路在发生故障时暂态过程包含的大量故障特征信息,利用凯伦贝尔变换方法将三相电压、电流进行相模转换.根据不同短路故障下α,β,0模分量之间的关系进行故障选相和输电线路故障点的定位.最后通过建立的双源电力系统短路故障仿真模...     

基于整定值随故障类型变化的电流保护方案研究

分析了输电线路发生接地短路故障和相间短路故障时,故障相与非故障相之间的电流关系,得出判别故障类型的方法;提出了整定值随故障类型变化的阶段式电流保护方案,并设计了程序框图;通过ATP软件仿真,验证该保护方案的可行性,并具有提高灵敏度的优点.     

导线表面缺陷下的电场强度仿真及测试

输电线路在生产、安装和运行等过程中由于人为或自然环境可能会形成表面缺陷,引发局部场强畸变,可能导致电晕乃至放电,从而威胁线路的正常运行。本文利用COMSOL建立导线的三维模型,计算导线表面完好和存在毛刺、单线拱起和单线断股时导线周围的电场分布图和曲线,比较得出导线表面存在不同缺陷时周围的电场变化特性。在实验大厅搭建了测试平台,根据仿真设置的条件进行了试验验证,利用光学电场传感器分别测量了导线完好和存在毛刺、单线拱起和单线断股时电场的变化趋势。仿真和测试结果表明,导线表面存在不同类型的缺陷时,缺陷周围空间电场强度会有不同程度的上升,且随测量距离的增加,不同类型的缺陷衰减速度也不同,因此可以通过对比分析这个规律对表面缺陷类型进行区分。     

复合绝缘子伞裙破损的电场分布仿真分析

输电线路复合绝缘子伞裙破损时,其表面、沿面和空间电场会发生相应变化,因此可以通过电场分布直观反映绝缘子的运行状态。以FXBW—110/120—2型复合绝缘子为研究对象,通过建立起伞裙完整状态、不同破损位置及程度状态时的有限元电场仿真模型,对比分析了前后状态的电场分布特征,可知:绝缘子串高压端的伞裙发生破损时,破损边缘的表面电场强度相比周围明显增大,沿面电场曲线在相应位置会下降,而空间轴向电场分布曲线没有明显影响;伞裙破损得越严重,对表面场强和沿面场强的影响越大。     

基于故障边界条件的高压输电线路故障选相元件

提出了一种适用于电力系统振荡的高压输电线路故障选相新方法．该方法利用零序和负序电流之间的相位关系将接地故障分成3个区域，每个区域存在单相接地和另外两相短路接地两种故障类型，分别计算这两种类型故障点的三序电压，判别其是否满足各自故障的电压边界条件，以此确定实际故障相别．新选相元件解决了电力系统振荡时可能发生的误选相问题，具有较强的耐过渡电阻能力，并且完全不受分支系数和系统运行方式的影响．数字计算机离线仿真和实时数字仿真系统实验都证实了新选相原理的准确性和有效性．     

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.     

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.     

基于有限元迭代法的高压直流输电线路离子流场仿真计算

直流导线电晕放电产生的离子流场是限制直流输电发展的主要因素之一。为分析离子流对原有电场分布畸变影响,通过COMSOL和MATLAB联合仿真实现了有限元迭代法,基于该方法对高压直流导线附近离子流场进行了研究。仿真模型采用网格加密以及强耦合的方法提高了计算的收敛性,采用与放电特性相关的方程作为电荷边界条件,以提高仿真计算的准确性;比较两类起晕场强计算公式的准确性,选择较为准确的计算公式作为迭代标准;将同轴圆柱模型的解析解与仿真的数值解进行比较,验证有限元迭代法计算高压直流离子流场的准确性;最后分析单极+800 kV直流输电线路周围的离子流场。结果表明,离子流使得地面附近的电场强度增大了30%,可见离子流对导线周围电磁环境有重大影响,在直流输电线设计时应该考虑这一因素。     

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。     

输电线路两相短路故障的自适应分相重合闸方法

针对不带并联电抗器的超高压输电线路上发生的两相短路故障,提出一种自适应分相重合闸方法.搭建两相短路故障分析电路模型,推导出瞬时性故障下不同阶段选跳相端电压的时域表达式,分析选跳相端电压特性.研究发现,瞬时性故障二次电弧熄弧时,选跳相断路器两端电压的相角差由-120°突变到180°,且熄弧后恢复电压中出现明显的衰减直流分量.利用选跳相端电压的上述特征,提出了二次电弧熄灭时刻捕捉判据,实现了超高压输电线路上的自适应分相重合闸,并通过仿真验证了分析结果的正确性及所提方法的有效性.     

浅谈高压输电线路的状态诊断与检测

本文分析了故障发热对高压输电线路的危害及高压输电线路红外诊断与检测技术的特点,介绍了高压输电线路设备红外诊断与检测的相关原理,分别列出了高压输电线路上基于不同发热原理的两种主要设备及其不同的检测方法和检测时的注意事项,及诊断缺陷及故障的方法。     

柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

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.     

高压交流输电线路工频电场强度理论计算公式改进研究

为使高压、超高压交流输电线路工频电场强度理论计算符合实际,在研究传统交流输电线路电场强度的二维和三维计算公式基础上改进为三维计算公式。通过对已建高压、超高压交流输电线路电场强度进行实地测量,并与改进后理论计算结果进行对比分析,得出其理论变化趋势、计算值都与实测值及变化趋势相近。不同于传统三维计算方法,改进后的计算公式简单易用,计算精度与传统三维理论计算精度相同,在保证计算精度的同时更具有实际应用价值。