由于我國輸電線路架設(shè)走廊占地面積較大,架空線路沿途與石油天然氣行業(yè)的油氣管道時(shí)有臨近和交叉,輸電線路和油氣管道“兩線一地”帶來的電磁干擾問題日益突出,管道安全運(yùn)行與防護(hù)問題受到愈來愈廣泛的關(guān)注。電磁干擾產(chǎn)生的雜散電流和感應(yīng)電壓不僅僅威脅管道安全和運(yùn)維操作人員的人身安全,嚴(yán)重時(shí)甚至造成重大經(jīng)濟(jì)損失或人身傷亡,因此研究輸電線路和埋地金屬管線的交流電磁干擾問題和防護(hù)措施對(duì)油氣管道安全運(yùn)行至關(guān)重要。本文主要針對(duì)輸電線路交叉跨越埋地油氣管道所產(chǎn)生的電磁影響問題以及防護(hù)措施進(jìn)行研究。首先,分析交流輸電線路對(duì)埋地油氣管道的影響機(jī)理與計(jì)算方法;其次,通過CDEGS軟件建立了正常運(yùn)行時(shí)500kV輸電線路與埋地油氣管道交叉跨越的電磁影響模型和雷擊輸電線路情況下的簡(jiǎn)化模型,對(duì)輸電線路正常工況及遭受雷擊情況進(jìn)行仿真分析,研究不同管道長(zhǎng)度、線路-管道交叉跨越的夾角大小、土壤電阻率、土壤分層、導(dǎo)線平均高度、導(dǎo)線負(fù)荷電流、管道外徑壁厚、涂層電阻率以及接地裝置對(duì)電磁干擾水平的影響規(guī)律;最后,針對(duì)輸電線路和油氣管道“兩線一地”的電磁干擾安全防護(hù)策略進(jìn)行研究:對(duì)比分析了裸銅帶及柔性石墨復(fù)合接地材料防護(hù)線對(duì)正常運(yùn)行工況下的... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輸電線路與油氣管道交叉穿越Fig.1.2Photosoftransmissionlinescrossingoil-gaspipelines

山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒論6圖1.4 柔性石墨復(fù)合材料與金屬材料Fig. 1.4 Flexible graphite composites and metal materials目前柔性石墨復(fù)合接地材料在輸電線路桿塔接地的應(yīng)用上已經(jīng)取得一些進(jìn)展，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬接地材料，但是對(duì)于石墨復(fù)合材料在管道防護(hù)方面的應(yīng)用，例如石墨材料所制的用于減輕持續(xù)干擾的緩解線和防止強(qiáng)電沖擊的電屏蔽線，目前沒有相關(guān)文獻(xiàn)記錄。1.3 本文主要研究工作針對(duì)埋地輸油輸氣管道受交叉跨越的高壓交流輸電線路產(chǎn)生的電磁干擾問題以及持續(xù)干擾情況下的雜散電流防護(hù)措施和受雷擊輸電線路狀況下瞬態(tài)感應(yīng)過電壓的防護(hù)措施問題進(jìn)行了研究，基于加拿大電磁仿真軟件 CDEGS 的 HIFREQ 模塊搭建了正常運(yùn)行情況下 500kV 高壓交流輸電線路交叉跨越埋地油氣管道的電磁影響模型和雷擊輸電線路情況下的簡(jiǎn)化模型，仿真并計(jì)算分析了諸多因素對(duì)埋地油氣管道的電磁影響，總結(jié)了正常工況和雷擊輸電線路時(shí)臨近管道所受電磁干擾的主要原因，提出以柔性石墨復(fù)合材料代替裸銅作為管道接地排流線減輕穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的雜散電流腐蝕，改變桿塔接地網(wǎng)形狀和材料作為雷擊線路情況下油氣管道防護(hù)措施降低管道感應(yīng)過電壓

Fig. 2.1 Transmission line analogy of a pipeline視大地為參考導(dǎo)體，將長(zhǎng)距離油氣管道做微元處理，可以建立管道-大地回路傳輸線等效模型，如圖2.2 所示。圖2.2 管道–大地回路等值電路Fig. 2.2 Equivalent circuit of the pipeline-earth loop相應(yīng)的頻域電報(bào)方程為：( )( ) ( )+ ZIx Ex=0dxdUx(2.2)( )( )+ YUx=0dxdIx(2.3)其中，U 為管道沿線電壓，單位為伏(V)；I 為管道沿線電流，單位為安(A)；Z、Y


本文編號(hào)：2967638