發(fā)布時(shí)間：2021-03-08 04:40

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)用電負(fù)荷量大幅度增長(zhǎng),目前以500kV為主的電網(wǎng)構(gòu)架已經(jīng)很難滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的用電需求,另一方面,我國(guó)能源分布與用電負(fù)荷分布不均勻,能源多集中在北部和西部,且根據(jù)地區(qū)的不同,能源結(jié)構(gòu)差異和地區(qū)負(fù)荷特性差異明顯,這種特點(diǎn)決定了我國(guó)需要建設(shè)遠(yuǎn)距離、大容量的1000kV特高壓輸變電系統(tǒng)。隨著1000kV特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展,線(xiàn)路走廊資源緊張,特高壓不可避免會(huì)跨越建筑區(qū)域,雖然很多國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)特高壓交流輸電線(xiàn)路下方的工頻電磁場(chǎng)進(jìn)行了研究,但根據(jù)近幾年特高壓交流輸電線(xiàn)路投運(yùn)后出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題,目前并沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)研究線(xiàn)路下存在大量鋼架結(jié)構(gòu)的建筑物（大棚密集區(qū)域、金屬管道、鐵皮建筑等）時(shí)感應(yīng)電的問(wèn)題以及建筑上產(chǎn)生感應(yīng)電的估算方法。在實(shí)際工程中分析線(xiàn)下建筑的感應(yīng)電超限問(wèn)題,研究感應(yīng)電概算的方法,可以為科學(xué)合理的確定走廊寬度做好基礎(chǔ)工作,對(duì)電力線(xiàn)路的設(shè)計(jì)和建設(shè)具有非常重要的意義。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）輸電線(xiàn)路下方工頻電磁場(chǎng)理論計(jì)算研究。本文從輸電線(xiàn)路周?chē)ゎl電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法入手,對(duì)比分析各個(gè)方法優(yōu)缺點(diǎn),在三維有限元的基礎(chǔ)上引入了無(wú)限元思想,利用ANSYS仿真軟件建立... 

【文章來(lái)源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模擬電荷法求解示意圖

可以用模擬電流法進(jìn)行求解計(jì)算的前提條件（盛劍霓，1991），因此模擬電流法在工頻電磁場(chǎng)的求解應(yīng)用中有很大的局限性。在前提條件符合的情況下，便可在導(dǎo)體表面提出定解條件，然后根據(jù)解的惟一性定理，只要給定的模擬電流在求解邊界處的矢量磁位符合給定的邊界條件，分布不均勻的載流導(dǎo)體內(nèi)的電流便可以用可用有規(guī)則解析解的電流進(jìn)行模擬或者進(jìn)行離散化，進(jìn)而利用這些虛擬出的電流值來(lái)計(jì)算整個(gè)求解空間的工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度（SilveaterP.P.，1999；Chari.M.V.K，1968）。三相交流輸電線(xiàn)路上的校驗(yàn)點(diǎn)、匹配點(diǎn)和模擬電流設(shè)置示意圖如圖2-2所示。相對(duì)于模擬電荷法，應(yīng)用模擬電流法在導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)部產(chǎn)生的求解參數(shù)的分布情況與模擬電荷法基本相同，只是沒(méi)有了鏡像部分，模擬產(chǎn)生的校驗(yàn)點(diǎn)和匹配點(diǎn)的位置設(shè)置情況與模擬電荷法也基本相同，均在導(dǎo)體表面每個(gè)位置，并且每根導(dǎo)體設(shè)置模擬電流的個(gè)數(shù)決定著其上匹配點(diǎn)的數(shù)量，即每根導(dǎo)體的模擬電流數(shù)為時(shí)，則每根導(dǎo)體上的匹配點(diǎn)數(shù)也應(yīng)為。圖2-2模擬電流法求解示意圖Figure.2-2Schematicdiagramofanalogcurrentmethod計(jì)算模擬電流值時(shí)，以三相輸電線(xiàn)路為例，設(shè)A相上的匹配點(diǎn)1為磁位參考點(diǎn)且其上的磁位參數(shù)為零，則根據(jù)等磁位面模型可以得到匹配點(diǎn)2~上的磁位參數(shù)全為零。用

1000kV特高壓交流輸電線(xiàn)路線(xiàn)下鋼架建筑的感應(yīng)電壓、電流研究12精度得到提升，但仍然有不足之處。相對(duì)來(lái)說(shuō)，將有限元和無(wú)限元結(jié)合，在邊界處引入無(wú)限單元更加省時(shí)，并且計(jì)算的精度更高（田子山，2013）。在有限元網(wǎng)格的邊界�！尢幗⒁粚訁^(qū)域，增加無(wú)限單元，利用映射關(guān)系達(dá)到單元向無(wú)限遠(yuǎn)處擴(kuò)展的目的，這樣可以在模型的外邊界不用強(qiáng)加邊界條件說(shuō)明電磁場(chǎng)的耗散問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限遠(yuǎn)處的積分計(jì)算。與有限元的計(jì)算方法不同的是，無(wú)限元方法的位場(chǎng)插值和坐標(biāo)變換采用的是不同的函數(shù)，分別稱(chēng)為形函數(shù)(shapefunctions)和映射函數(shù)(mappingfunctions)。無(wú)限元思想一維情況下的映射原理如圖2-3所示。圖2-3一維無(wú)限元映射示意圖Figure.2-3Onedimensionalinfiniteelementmap從圖2-3中，可以看到整體坐標(biāo)下的∈[,∞)被經(jīng)過(guò)映射，轉(zhuǎn)換為了有限范圍內(nèi)的局部坐標(biāo)下的∈[1,1]，這種映射關(guān)系可以由式(2.13)表述=1()1+2()1(2.13)式(2.13)中城1()和2()表示映射函數(shù)，其計(jì)算如式(2.14)和(2.15)1()=21(2.14)2()=1+1(2.15)這種映射具備唯一性，并且在二維和三維情況下均適用。由式(2.13)、式(2.14)和(2.15)式可以得到：=12(2.16)式(2.16)表明呈型衰減。對(duì)于電位形函數(shù)，設(shè)=1,0,1處的電位值分別為1,2,3，假設(shè)采用傳統(tǒng)有限元二次插值形函數(shù)，即=3=1=(1)21+(12)2+(+1)3(2.17)將式(2.16)代入式(2.17)，并考慮到在無(wú)限元處3=0，得

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]計(jì)及弧垂的特高壓交流輸電線(xiàn)電暈對(duì)空間電場(chǎng)的影響[J]. 陳建國(guó),薛毓強(qiáng).  南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2019(03)
[2]同走廊多回特高壓直流線(xiàn)路對(duì)在建線(xiàn)路的感應(yīng)電影響研究[J]. 李彪,張杰,俞磊,汪晶毅,王衍東.  南方能源建設(shè). 2019(02)
[3]±1100 kV吉泉線(xiàn)并行交流特高壓線(xiàn)路施工中電磁感應(yīng)及接地分析[J]. 劉勇,劉承志,任紅昕,孫明剛,楊仲呂,李慧奇.  電測(cè)與儀表. 2019(21)
[4]750 kV同塔雙回輸電線(xiàn)路感應(yīng)電壓和電流的研究[J]. 史志強(qiáng),鄒德華,俞乾,楊雅倩,郭天偉,李穩(wěn),羅日成.  高壓電器. 2018(08)
[5]特高壓直流輸電線(xiàn)路小耐張段導(dǎo)線(xiàn)弧垂的分析[J]. 武俊義,鄭曉斌,李乃民.  華北電力技術(shù). 2016(10)
[6]我國(guó)與國(guó)際能源署用電量指標(biāo)對(duì)比分析[J]. 宋衛(wèi)東.  中國(guó)能源. 2016(03)
[7]超/特高壓交直流輸電線(xiàn)路下方低壓配線(xiàn)上的感應(yīng)電壓和電流計(jì)算[J]. 何雨微,劉亞坤,顏楠楠,李世龍,魏本剛,王黎明,傅正財(cái).  電網(wǎng)技術(shù). 2015(09)
[8]特高壓直流線(xiàn)路與超高壓交流線(xiàn)路同走廊電磁環(huán)境及接近距離[J]. 吳啟維,任勝軍,鞠勇,孟華偉,李晨,李奇峰.  電力建設(shè). 2015(02)
[9]云南—廣東±800kV特高壓直流線(xiàn)路無(wú)線(xiàn)電干擾仿真計(jì)算與測(cè)試分析[J]. 鄧軍,肖遙,楚金偉,李立浧,趙宇明,張建功.  高電壓技術(shù). 2013(03)
[10]中國(guó)特高壓交流輸電技術(shù)創(chuàng)新[J]. 劉振亞.  電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)

博士論文
[1]特高壓交流輸電線(xiàn)路電磁環(huán)境研究[D]. 王曉燕.山東大學(xué) 2011

碩士論文
[1]特高壓交流輸電線(xiàn)路電磁暴露安全評(píng)估研究[D]. 葉艷峰.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]特高壓交流輸電線(xiàn)路電場(chǎng)計(jì)算與電暈效應(yīng)研究[D]. 李淼.西安科技大學(xué) 2017
[3]1000kV交流特高壓線(xiàn)路對(duì)500kV交流線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的感應(yīng)電壓電流的研究[D]. 彭可竹.上海交通大學(xué) 2015
[4]交流架空輸電線(xiàn)路附近工頻電場(chǎng)及其人體內(nèi)感應(yīng)電流計(jì)算研究[D]. 田子山.重慶大學(xué) 2013
[5]特高壓輸電線(xiàn)路鄰近民房時(shí)畸變電場(chǎng)研究[D]. 董松昭.華北電力大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3070428