特高压直流输电线路电磁场的精确计算

摘要

特高压直流输电线路周围的电磁环境越来越引起人们的重视，它也是特高压直流输电线路设计、建设和运行中必须重点考虑的问题。因此，对于特高压直流输电线路周围电磁环境的理论估计和分析具有重要的理论和实际意义。
　　 本文基于有限元法原理，建立了考虑大地介电常数和大地电阻率影响的特高压直流输电线路周围空间合成场强的计算方法。对于特高压直流输电线路周围磁场强度的计算，本文基于有限元法原理，建立了考虑大地磁导率影响的特高压直流输电线路周围磁场强度的计算方法。
　　 利用建立的方法，对于±800kV特高压直流输电线路，系统地计算分析了大地介电常数和大地电阻率对大地表面和线路周围空间合成场强的影响，以及大地磁导率对大地表面磁场强度的影响。计算结果表明，对于空间合成场强，考虑不同介电常数与传统方法时的结果相比，单极情况下导线周围电场最大误差约27％，双极情况下导线周围电场最大误差约48％，考虑不同大地电阻率与认为大地为良导体时的结果相比，空间电场最大误差约14％，因此精确计算特高压直流输电线路周围空间合成场强，考虑大地介电常数和大地电阻率的影响是必要的。对于空间磁场强度，不考虑大地影响时的结果与考虑大地影响时的结果有明显的差异，因此精确计算特高压直流输电线路周围磁场强度，考虑大地磁导率的影响也是必要的。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题的背景与意义

1.1.1 直流输电的发展

1.1.2 特高压直流输电对环境的影响

1.2 特高压直流输电线路周围电磁场的计算方法

1.2.1 电场的计算方法

1.2.2 磁场的计算方法

1.3 本文的主要工作

第二章 特高压直流输电线路电磁场的计算方法

2.1 特高压直流输电线路合成场强计算方法

2.1.1 特高压直流输电线路合成场强计算的数学模型

2.1.2 计算方法

2.1.3 计算步骤

2.1.4 边界条件

2.2 特高压直流输电线路磁场计算方法

2.2.1 直流输电线路周围磁场数学模型

2.2.2 大地磁导率的影响

2.3 小结

第三章 程序开发及实例验证

3.1 程序功能

3.2 分裂导线表面等效起晕场强

3.3 几个重要参数的选取

3.3.1 导线表面起晕场强E0

3.3.2 正负离子迁移率K+/-

3.3.3 正负离子复合系数Rpn

3.4 实例验证

3.5 小结

第四章 电磁场计算

4.1 ±800kV直流输电线路工程概况

4.2 单极特高压直流输电线路合成场强的计算

4.2.1 不同大地介电常数下导线周围的空间场强

4.2.2 导线周围空间电场随大地电阻率的变化

4.3 双极特高压直流输电线路合成场强的计算

4.4 单极特高压直流输电线路磁场的计算

4.4.1 考虑大地磁导率与不考虑大地磁导率结果对比

4.4.2 考虑不同大地磁导率结果对比

4.5 双极特高压直流输电线路磁场的计算

4.6 小结

第五章 总结

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况

学位论文评阅及答辩情况表