国网典型设计220kV输变电工程的工频磁场计算分析

国网典型设计220kV输变电工程的工频磁场计算分析

论文摘要

随着我国经济的发展,城市规模不断扩大,一些高压输配电设施逐渐被人口稠密的城区包围起来。近年来由于环保意识的提高,输电线路和变电站周围工频电磁辐射问题所产生的电磁辐射对环境的效应日益引起周围居民和当地政府的重视,当前人们对高压输变电工程的环境效应的投诉逐渐增多,争议分歧加大。因此,高压架空线路和变电站周围电磁环境的分析是非常必要的,另外,为了规范输变电工程的建设和发展,国家电网公司也大力推进输变电工程的典型设计工作,对于国家电网典型设计变电站的分析有利于控制今后输变电工程的环境影响。输变电工程的电磁环境影响参数主要包括工频电场,工频磁场,无线电干扰和可听噪声四个方面。本文主要针对工频磁场进行仿真计算及研究。本文首先阐明了高压输变电工程的工频电磁场现状,介绍了高压输变电工程的工频电磁场对人体健康的影响,再通过对典型设计变电站以及高压输电线路的实例所产生的工频磁场进行了详细的分析计算。本文给出了220KV同杆多回输电线和220kV典型设计变电站周围的工频磁场计算方法,并编制了计算程序。采用的数值计算方法基于毕澳-沙伐定律:求出任一直导线段在空间上任一点上的工频磁场,然后依据叠加原理,采用数值计算方法计算出所有载流导体共同作用下整个待求区域的磁场分布,并用Matlab软件对计算结果进行图示处理,得到平行于地面的任意平面上的磁场分布,能直观地得到平行于地面的任意平面和输电线和变电站周围的磁场分布。这些结果对变电站以及高压输电线路的设计提供了依据,可供工程建设参考。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 1.1 电网的现状和发展
  • 1.2 研究工频磁场的意义
  • 1.2.1 对电子设备的影响
  • 1.2.2 输变电工程对环境的影响
  • 1.3 开展的研究工作
  • 1.3.1 220kV变电站内的工频磁场计算
  • 1.3.2 220kV输电线路周围的工频磁场计算
  • 1.3.3 本文研究课题采用的工具
  • 2 工频磁场计算方法以及建模
  • 2.1 工频磁场计算的基本方法
  • 2.2 变电站建模
  • 2.3 高压架空输电线路建模
  • 3 变电站工频磁场计算分析
  • 3.1 变电站工频磁场源的理论分析
  • 3.1.1 高压架空进线和无屏蔽母线产生的磁场
  • 3.1.2 有屏蔽的母线产生的磁场
  • 3.1.3 金属管中的母线产生的磁场的解析近似
  • 3.1.4 正方形截面金属槽中的母线产生的磁场
  • 3.1.5 矩形截面金属槽中的母线产生的磁场
  • 3.2 典型设计变电站工频磁场分布的数值计算分析
  • 4 高压架空线路工频磁场计算分析
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 附录A 架空线路的方程
  • 作者攻读硕士学位期间发表的有关学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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