论文部分内容阅读
近年来,随着我国经济的飞速发展,对电力的需求呈现快速增长的趋势,进而对电网的建设也加快了前进的步伐,与此同时,输电线路的电压等级也在不断地提高,从而将会在线路附近产生电磁场。电力系统的电磁干扰不但影响系统电力设备的正常稳定运行,还可能对人体的健康造成危害,但由于电磁场看不见、摸不着,往往很容易忽视电磁场的存在以及电磁环境恶化对生物有机体可能带来的危害。重要的是,高压输电线路可能会跨越公众活动区域,甚至是进入市区,人们对环保意识和维权意识逐渐增强,其所可能导致的电磁环境污染问题也越来越受到人们关注。对输电线路电磁场分布规律的研究是十分有必要的,这主要对于电力系统设备的可靠、安全及稳定运行提供必要的理论依据。本文首先对电磁场的基本理论及输电线路电磁场数值计算的各种方法进行了详细的论述和比较,并采用MATLAB编写模拟电荷法的仿真程序,以此来对输电线路下影响工频电场分布规律的因素进行分析与研究,包括线路导线对地高度、相间距离、分裂导线数以及导线布置方式等等。接着,使用有限元仿真软件Ansoft Maxwell搭建了输电线路各种主要的实际工程运行模型,其中包括水平排列方式、三角形排列方式、同塔双回线路排列方式以及同塔四回线路排列方式,仿真研究并总结了线路在不同排列方式下的电场分布规律,之后,提出了用于减少输电线路下工频电场强度的措施。此外,考虑到实际工程中地面可能出现的非理想化水平面模型,故而利用Ansoft Maxwell建立了不同地面仿真模型,分析研究了将地面近似看作为水平面、偶函数、奇函数以及非奇非偶函数下的工频电场曲线的变化规律。紧接着,利用MATLAB编写了输电线路工频磁场的仿真程序,对影响磁场分布的因素进行了分析研究,并总结线路下工频磁场的分布规律,提出了降低磁场的措施。最后,使用MATLAB/GUI编写了一个可以实现不同方式下输电线路下电磁场仿真计算软件平台,使用该软件可以对线路在不同工程模型和不同排列方式下工频电磁场变化规律进行可视化操作。此外,也实现了不同因素下电磁场分布规律的研究,这为输电线路下电磁环境的优化和建设提供一定的参考意义。