超高壓變電站工頻電場(chǎng)仿真方法研究.pdf

1、近年來,隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展和城鎮(zhèn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,電力系統(tǒng)正向著大電容、大電流、大電網(wǎng)、高電壓、遠(yuǎn)距離輸電方向發(fā)展。目前,500kV及以上輸變電系統(tǒng)正逐步普及,原本在郊外的變電站也開始在城鎮(zhèn)周邊出現(xiàn)。對(duì)于超高壓變電站,其內(nèi)部設(shè)備眾多,電壓等級(jí)高、布線復(fù)雜,其內(nèi)部及周邊有強(qiáng)而及其復(fù)雜電磁場(chǎng),其中工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)就是變電站中電磁場(chǎng)的重要組成部分。由工頻電場(chǎng)引起的靜電感應(yīng)將對(duì)電氣設(shè)備及生態(tài),尤其是對(duì)人體會(huì)引起長(zhǎng)期或短期的生理效應(yīng),工頻電磁場(chǎng)及

2、由其引起的靜電感應(yīng)問題引起人們普遍關(guān)注。因此對(duì)超高壓變電站工頻電場(chǎng)進(jìn)行仿真研究是一個(gè)非常重要課題。根據(jù)研究對(duì)象特點(diǎn),論文選擇了模擬電荷法及模擬電荷與矩量法相結(jié)合的數(shù)值計(jì)算方法對(duì)所研究區(qū)域場(chǎng)進(jìn)行了仿真研究。首先在等效原理基礎(chǔ)上,對(duì)模擬電荷法的基本思想及實(shí)施步驟進(jìn)行了介紹,在此基礎(chǔ)上,對(duì)常用模擬電荷的場(chǎng)分布進(jìn)行了研究。基于加權(quán)余量法,對(duì)矩量法的構(gòu)造及矩量法在靜電場(chǎng)問題中的應(yīng)用步驟進(jìn)行了介紹,并對(duì)模擬電荷法和矩量法的混合方法及應(yīng)用步驟進(jìn)行了介

3、紹。針對(duì)超高壓變電站內(nèi)線狀電極多,分布廣的特點(diǎn),對(duì)超高壓變電站線狀電極進(jìn)行了一些必要假設(shè)和處理,建立了三相長(zhǎng)母線、三相短線及三相成拋物狀連接線電場(chǎng)計(jì)算的物理模型和數(shù)學(xué)模型。通過具體算例,采用適當(dāng)數(shù)值計(jì)算方法對(duì)其電場(chǎng)分布進(jìn)行了計(jì)算,用Matlab軟件編制了仿真程序。并對(duì)影響其場(chǎng)分布有關(guān)因素進(jìn)行了討論。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)超高壓變電站具體情況,根據(jù)實(shí)際電氣設(shè)備連接方式,選擇了母線及母線兩側(cè)的隔離開關(guān)和斷路器件所組成的局部區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,建立了電