本文關(guān)鍵詞：高壓輸電線路電磁環(huán)境分析及人體生物效應(yīng)研究

  更多相關(guān)文章： 特高壓輸電線路 工頻電場 工頻磁場 ANSYS 電磁模型 生物效應(yīng)

【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的日益發(fā)展、人們�；钏降闹饾u提高,電力需求的持續(xù)增長,目前的電網(wǎng)規(guī)模和配電格局都發(fā)生了較為重大的變化。電網(wǎng)的電壓等級已經(jīng)從高壓(110-220kV)提升到超高壓(500kV),甚至是特高壓(1000kV),這必將導致輸電線路周圍電磁場強度增大,電磁環(huán)境問題惡化。同時,為了提高供電質(zhì)量,越來越多的輸電線路接近甚至置身于人口聚集區(qū),人們對于高壓輸電線路的電磁環(huán)境問題和可能引起的生物效應(yīng)非常擔憂,相關(guān)媒體的報道更是給公眾造成了巨大的心理壓力,因此,電磁環(huán)境問題成為制約特高壓交流輸電發(fā)展的一個重要因素。而將特高壓輸電線路與高壓、超高壓進行比較可知,其無論在電壓等級、線路結(jié)構(gòu)方面,還是在運行環(huán)境、導線類型等方面都有很大不同,因此用已經(jīng)得到的研究成果去評估特高壓條件下的電磁環(huán)境和生物效應(yīng)是不準確的也是不科學的。在這一背景下,本文以1000kV特高壓輸電線路為研究對象,就輸電線路周圍的電磁環(huán)境和生物效應(yīng)兩方面進行了詳細的仿真研究,得到了一定的研究成果,可以為特高壓輸電系統(tǒng)的建設(shè)和優(yōu)化提供一定程度上的參考和建議。用客觀的科學數(shù)據(jù)為支撐,削減甚至消除民眾對特高壓交流輸電系統(tǒng)所造成的電磁污染的過分恐慌。研究成果：(1)在電磁環(huán)境方面,首先,分析了目前應(yīng)用于三相輸電系統(tǒng)工頻電磁場計算的幾種典型方法(有限差分法、模擬電荷法、有限元法等)。分析并比較各種算法的優(yōu)缺點及適用情況。其次,建立了特高壓交流輸電線路的二維電磁場模型,通過]inatlab仿真分析線路周圍電磁場強度的一般分布情況與變化規(guī)律,著重仿真相導線間距、分裂導線結(jié)構(gòu)、相導線布置方式以及導線對地距離等因素變化的情況下,特高壓輸電線路周圍電磁場強度分布規(guī)律。(2)在生物效應(yīng)方面,創(chuàng)新性地構(gòu)造了一種人體模型,該模型可以有效模仿人體內(nèi)部電磁特性�；谏鲜瞿Ｐ�,并采用數(shù)值法與解析法相結(jié)合的計算方法,用電磁場仿真軟件ANSYS仿真人體內(nèi)部電磁場的具體分布情況以及線下人體吸收的電磁場能量(SAR)。同時,分析造成人體內(nèi)電磁場分布發(fā)生變化的因素,仿真了在不同輸電線路布置方式、不同電壓等級、不同電流等級、不同子導線結(jié)構(gòu)、不同相問距和對地距離情況下人體內(nèi)電磁場分布的變化規(guī)律。最后,根據(jù)仿真計算結(jié)果,對照現(xiàn)行的主流安全標準,就特高壓輸電系統(tǒng)與人類健康的關(guān)系從熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)兩方面分別進行分析,并得到初步成果。
【關(guān)鍵詞】：特高壓輸電線路 工頻電場 工頻磁場 ANSYS 電磁模型 生物效應(yīng)
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 特高壓輸電系統(tǒng)建設(shè)的必要性12-13
• 1.1.2 發(fā)展現(xiàn)狀及遠景規(guī)劃13-14
• 1.1.3 超特高壓環(huán)境電磁場及其影響14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 特高壓輸電線路電磁環(huán)境研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 特高壓工頻電磁場生物效應(yīng)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 特高壓輸電線路工頻電場計算、一仿真與分析20-43
• 2.1 特高壓線路工頻電場對環(huán)境的影響及其生物效應(yīng)20-21
• 2.1.1 工頻電場對其場域中設(shè)施的影響20
• 2.1.2 工頻電場的生物效應(yīng)20-21
• 2.2 工頻電場限值21-22
• 2.2.1 國外標準21-22
• 2.2.2 國內(nèi)標準22
• 2.3 工頻電磁場的計算方法及數(shù)學理論基礎(chǔ)22-25
• 2.3.1 常用工頻電磁場數(shù)值計算方法22-24
• 2.3.2 計算電磁場的數(shù)學理論基礎(chǔ)24-25
• 2.4 模擬電荷法計算工頻電場25-31
• 2.4.1 等效原理25
• 2.4.2 模擬電荷法的基本步驟25-27
• 2.4.3 模擬電荷與匹配點的選擇27
• 2.4.4 模擬電荷法計算三相特高壓輸電線工頻電場27-31
• 2.5 1000KV特高壓輸電線路的工頻電場的仿真與分析31-41
• 2.5.1 不同線路結(jié)構(gòu)下電場環(huán)境32-34
• 2.5.2 分裂導線根數(shù)與分裂子導線直徑對工頻電場影響34-38
• 2.5.3 三相輸電線相間距對工頻電場影響38-40
• 2.5.4 相導線對地距離對工頻電場影響40-41
• 2.6 小結(jié)41-43
• 第3章 特高壓輸電線路工頻磁場計算、仿真與分析43-53
• 3.1 特高壓線路工頻磁場對環(huán)境的影響及其生物效應(yīng)43-44
• 3.1.1 短時效應(yīng)43
• 3.1.2 長期效應(yīng)43-44
• 3.2 工頻磁場限值44
• 3.3 模擬電流法計算工頻磁場44-46
• 3.3.1 模擬電流法的基本原理44-45
• 3.3.2 模擬電流法計算三相特高壓輸電線工頻磁場45-46
• 3.4 1000KV特高壓輸電線路的工頻磁場的仿真與分析46-51
• 3.4.1 不同相導線布置方式的磁場環(huán)境47-48
• 3.4.2 分裂導線根數(shù)對磁場的影響48-49
• 3.4.3 相導線對地距離對磁場的影響49-50
• 3.4.4 相電流對工頻磁場的影響50-51
• 3.5 小結(jié)51-53
• 第4章 構(gòu)造人體電磁模型53-63
• 4.1 人體生物效應(yīng)簡介53-54
• 4.2 建立人體電磁模型54-56
• 4.2.1 人體組織結(jié)構(gòu)的電磁特性54
• 4.2.2 人體電磁模型的建立54-56
• 4.3 計算人體內(nèi)電磁場分布的方法及其驗證56-62
• 4.3.1 計算人體內(nèi)電磁場的數(shù)學模型56-57
• 4.3.2 人體內(nèi)電磁場計算方法57-62
• 4.4 小結(jié)62-63
• 第5章 特高壓輸電線下人體內(nèi)電磁場分布63-75
• 5.1 1000KV特高壓輸電線路下人體內(nèi)電場仿真63-65
• 5.2 不同參數(shù)的特高壓輸電線路下人體內(nèi)電場的分布規(guī)律65-69
• 5.2.1 相導線離地高度對人體內(nèi)電場分布的影響65-67
• 5.2.2 相導線間距對人體內(nèi)電場分布的影響67-68
• 5.2.3 三相導線布置方式對人體內(nèi)電場分布的影響68
• 5.2.4 子導線半徑和分裂數(shù)目對人體內(nèi)電場分布的影響68-69
• 5.3 1000KV特高壓輸電線路下人體內(nèi)磁場仿真69-71
• 5.4 不同參數(shù)的特高壓輸電線路下人體內(nèi)磁場的分布規(guī)律71-74
• 5.4.1 相導線離地高度對人體內(nèi)磁場分布的影響71
• 5.4.2 相導線間距對人體內(nèi)磁場分布的影響71-72
• 5.4.3 三相導線布置方式對人體內(nèi)磁場分布的影響72-73
• 5.4.4 子導線半徑與分裂數(shù)目對人體內(nèi)磁場分布的影響73
• 5.4.5 相電流對人體內(nèi)磁場分布的影響73-74
• 5.5 小結(jié)74-75
• 第6章 人體吸收電磁輻射75-78
• 6.1 電磁輻射產(chǎn)生的熱效應(yīng)75-76
• 6.2 電磁輻射產(chǎn)生的非熱效應(yīng)76-77
• 6.3 小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84

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