基于有限元法的特高壓輸電線路三維工頻電場仿真

基于有限元法的特高壓輸電線路三維工頻電場仿真

嚴(yán)孝順1方福歆2孔海洋2王璇2

(1.國網(wǎng)安徽省電力公司安慶供電公司，安徽 安慶 246003；2.武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院，湖北 武漢 430072)

摘要：為了研究1 000 kV特高壓交流輸電線路周圍的工頻電場分布，基于有限元法，運(yùn)用Ansoft Maxwell仿真軟件，在Maxwell 3D瞬態(tài)電場的求解環(huán)境下搭建了線路三維仿真模型，手動(dòng)剖分了基于圓柱體的導(dǎo)線模型，同時(shí)為其加載了三相同相序電壓，計(jì)算得到不同時(shí)刻下線路下方距地面1.5 m處的場強(qiáng)。其中，當(dāng)邊相導(dǎo)線對(duì)地高度為24 m時(shí)，在0.003 358 s這一時(shí)刻得到了指定路徑最大場強(qiáng)值3 400 V/m。改變邊相導(dǎo)線對(duì)地高度，得到線路對(duì)地高度不同時(shí)地面場強(qiáng)的變化趨勢(shì)：隨著輸電線路對(duì)地高度的不斷增加，距地面1.5 m處的場強(qiáng)不斷減小。

關(guān)鍵詞：特高壓輸電線路；有限元法；三維工頻電場仿真

收稿日期:2015-05-15

作者簡介：嚴(yán)孝順(1984—)，男，安徽樅陽人，助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化。

0引言

特高壓交流輸電具有容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低、占地省等顯著優(yōu)勢(shì)，有利于建立堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)和解決短路電流過大超過開關(guān)容量極限的問題，是解決我國電網(wǎng)和能源發(fā)展難題的重要選擇[1]。隨著我國特高壓交流輸電線路建設(shè)步伐的日益加快，線路周圍的電磁環(huán)境已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題，主要包括：工頻電場及靜電感應(yīng)、工頻磁場及電磁感應(yīng)、無線電干擾、電視干擾、可聽噪聲[2]。而在這其中，線路下方距地面1.5 m處的場強(qiáng)又是決定線路走廊寬度和地面……