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我国更高一级电压等级输电的电磁环境研究

我国更高一级电压等级输电的电磁环境研究
我国更高一级电压等级输电的电磁环境研究

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吴桂芳,陆家榆,邵方殷

(中国电力科学研究院,北京100085)

RESEARCHONELECTRoMAGNETICENVIRoNMENTFROMTHENEXTVOLTAGELEVEL0FTRANSMISSIONSYSTEMINCHINA

wUGui-fang,LUJia-yu,SHAO

Fang—yin

(ElectricPowerResearchInstitute,Beijin9100085,China)

ABSTRACT:Itisasignificantproblemfor”WesttoEastElectricPowerTransmitting”strategytousethenextvoltageleveloftra/lsmissinusystemduetoeconomy.Theovers@manddomesticachievementsiuscientificresearchonthequestionsaboutelectromagneticenvironmentfromACultrahighvoltage(UaV)and:t-600kVandaboveDCtransmissionsystem,suchasmdiointerfenence.audiblenoise,electric疗e/出andbiologicaleffectOHobjectswe托analyzedanddiscussedinthisreportThesuggestionson

limitofthenextvoltageleveltransmissionsystem’selectromagneticenvironmenthavebeenmade,whichconforilltothesituationinourcountry.Andsomemethodsofimprovingtheirelectromagneticenvironmenthavebeengiven.Thequestionsontheirelectromagneticenvironmentthatneedtofurtherstudyandsolvehavebeensuggestedintheend.

KEYWORDS:Electromagneticenvironment;Transmission;DC:UHV

摘要:采用更高电压等级以提高输电的经济性,是西电东送面临的重要课题。输电工程的电磁环境与民众健康和工程造价密切相关,是提高输电电压时必须考虑的重大技术问题。文章对国内外交流特高压和直流±600kV及以上电压等级输电所涉及的无线电干扰、可听噪声i工频电场、工频磁场、直流合成场强和离子流的研究进行了分析;提出了电磁环境有关量的限值建议:给出了改善电磁环境的方法措施;提出了需进一步研究和解决的问题。

关键词;电磁环境;输电;直流;特高压

1引言

在未来20年,我国将继续开发西南水电和西北火电,逐步实施西电东送、南北互供和全国联网。采用更高电压等级输电,提高输电的经济性是我国电力行业面临的重要课题。随着全球经济的不断发展和民众环境意识的增强,输电工程的电磁环境影响越来越受到人们的关注,受到环保的严厉制约,电磁环境成为决定输电线路结构,影响建设费用等的重要因素。为妥善解决好特高压输电线路的电磁环境问题,美国、前苏联、意大利、日本和巴西等国在采用新的电压等级之前,均先建立相应的试验基地,进行大量的试验研究,以期获得公众所能接受而经济上又是合理的输电线路设计。

输电工程的电磁环境主要包括电场效应、无线电干扰和可听噪声等几方面内容,它们是输电工程设计、建设和运行中必需考虑的重大技术问题。

2交流特高压和直流___600kV及其以上电压等级输电电磁环境的发展概况

为了满足长距离大容量输电和联网的需要,六十年代中期,国际上开始了交流特高压(1000kV及以上)输电技术的研究,并已经取得了很大进展。迄今为止,美国、前苏联、日本、意大利、巴西、加拿大、印度等国都进行了交流特高压输电的研究。一些国家的交流特高压输电技术已经过试验室阶段而进入了工业性试验阶段。

美国是研究特高压输电最早的国家,在特高压输电技术的前期研究中,建成了特高压输电的试验室和试验场,对可听噪声、无线电和电视干扰、工频电场效应等问题做了较为系统的研究,已取得了大量成果。前苏联已建成了1936km的1150kV输电线路,在实施研究的过程中对线路的环境影响进行了深入的研究。日本对环境十分重视,在1000kV输电线路建设前,成立了特高压输电研究促进委员会。委员会下设了几个专委会,其中就有环境分会。意大利电力公司在1976年完成了1000kV试验线路,对可听噪声、无线电和电视干扰、工频电场效应等环境影响问题也都做了研究。

1963~1968年及1971~1975年,美国邦纳维

中国?海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集

尔电力局(BPA)和美国电力科学研究院(EPRI)先后对±600kV直流输电线路的电磁环境进行过详细的试验研究,通过已建成线路的运行经验,说明±600kV直流输电线路的有关技术问题已基本过关。对±600kV~±1200kV直流输电线路的电磁环境,美国EPRI曾委托魁北克水电研究院(IREQ)进行了研究,结果表明,设计特高压直流线路在技术上是可行的。目前世界上实际运行的直流工程的最高电压等级是±600kV,即巴西的伊泰普直流工程。国际大电网委员会(CIGRE)与美国电气工程师学会fIEEE)做了关于±800kV,±1000kV和±1200kV等较高电压等级高压直流输电全面研究,认为采用这一电压等级的直流输电是可行的,但是还需要进行进一步的研发工作。

总地来说,美国、前苏联、意大利等国在交流特高压和±600kV及其以上电压等级直流输电方面的基础研究已取得许多成果,目前各国都在深入研究其环境影响问题。

3交流特高压和直流_600kV及其以上电压等级输电电磁环境的研究进展

3.1交流特高压输电线路

3.1.1可听噪声

从建设、设计和运行经验来看,750kV及其以下线路的无线电干扰是线路设计的控制条件,线路设计满足无线电干扰限值要求后,可听噪声自然满足。对特高压线路来讲,可听噪声将很有可能是线路设计的控制条件。

可听噪声的研究成果相当可观:根据试验结果总结出了解析计算经验公式,并给出了降低可听噪声的解决方案,包括采取非对称多分裂导体或在导线下部装设附加子导线、对子导体的绝缘表皮进行老化处理和采用不影响导体散热的憎水涂料等。

各国的研究结果都表明,只要合理设计,交流特高压输电线路的可听噪声可以达到与超高压输电线路的可听噪声相当的水平。

至于交流特高压线路可听噪声的限值标准,到目前为止各国并未正式制订,IEC和一些开展这方面研究较早的国家如美国、日本、意大利和前苏联等都提出了自己的限制值。其中美国根据公众对送电线路可听噪声的反映提出了一般准则(Perry准则):认为离线路中心线30m处,52.5dB(A)以下基本无投诉,52.5~59dB(A)范围内有少量投诉,59dB(A)以上有大量投诉。

3.1.2无线电干扰

无线电干扰研究也有了很大进展,CISPR(国际无线电干扰特别委员会)推荐了特高压输电工程的无线电干扰的激发函数,给出了计算特高压输电线路的无线电干扰水平的经验计算公式,并根据无线电台的性质和种类给出了相应距离保护方案和限制无线电干扰的措施等。在综合考虑特高压输电线路建设中的各种因素和投资费用下,适当增加分裂数、增加相间距、减少导线截面可减少无线电干扰的影响;在某些场合还可适当调整无线电干扰限值。

美国、日本、加拿大、意大利和前苏联等国的研究结果都表明:交流特高压输电线路的无线电干扰限制指标或预期的干扰水平可以达到与超高压线路的干扰指标相当。

在无线电干扰的限值方面,美国提出在设计1500kV线路时将线路走廊的无线电干扰水平限制在58dB(1MHz),前苏联在设计1200kv线路时采用cIsPR推荐的限值:距边相20m处的晴天干扰水平为58riB(0.5MHz)。

3.1.3电场效应

电场的生态效应分为短时影响和长期影响。短时影响主要研究了人体对电击和电场的直接感受,电流对人体的影响;长期影响的研究是通过调查和试验室研究进行的。工频电磁场是否对生物系统,特别是对人类的健康是否产生有害影响,始终是一个悬而未决的问题,因此对生态效应的研究还有待继续研究。

输电线路下空间场强的大小,除与所加电压有关外,还与导线的布置形式、几何位置极其尺寸等因素有关,因此,可以通过(1)调整导线离地高度、相间距离、分裂导线结构尺寸、相导线的布置方式等来降低线路下的电场强度。研究表明:在这几种方式中,要减小线下空间场强,以适当增加导线对地高度最为有效。靠减小相间距离来减小场强,将受到绝缘配合的限制,效果也不如适当增加导线对地高度显著。减小分裂导线数目虽能减小线下场强,但可听噪声、无线电干扰水平有所增加。在设计新线路选择导线布置时,采用倒三角形布置可减小线下场强和节省线路走廊占地。

欧美一些国家对400~700kV输电线路线下最大地面场强大多数取值为10~12kV/m,没有发现

!丝中里型塑2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国?海南

这样电压等级线路对人体健康有危害的报告。美国新泽西州对线路走廊边缘的最大允许场强规定为3kV/m,BPA对线路走廊宽度的标准要求为5kV/m,迄今BPA的研究证明选取该值还没有出现不利的结果。

3.2特高压变电站

国际上采用的特高压变电站有3种型式:传统的户外型(敞开式,如前苏联采用)变电站、混合型(如美国采用)变电站和气体绝缘型GIS(如日本、意大利采用)变电站。

前苏联已经建成并投入运行的特高压变电站全部采用户外结构。埃基巴斯图兹变电站是联结西伯利亚乌拉尔和中亚电力系统1150kV输电线路的枢纽,站内在断路器的部位和主要的巡视路径设有金属屏蔽网(或屏蔽线),保证廊道下地面场强小于5kV/m。场内大部分地区场强在15~20kV/m之问,出线分压器的部位地面场强高达35kV/m,两人皮肤相互靠拢有轻微的放电感觉。巡视和其他工作人员在超过15kV/m的场强区域内作业。应穿特制的屏蔽服。在变电站内无线电干扰水平超过了规定水平,对母线(尤其是他们的交汇处)和装置的屏蔽改进等设计工作仍在继续。

日本的1000kV特高压变电站是采用SF6全组合电器的变电站,进线和出线均由套管引进和引出,对环境的影响较小。另步},还为减少噪声污染为主变压器专门设置了隔音箱。按我国用电特点,如采用GIS变电站,将大大减少占地面积(约为户外型的1/4)和对环境的影响。

3.3±600kV及其以上电压等级直流输电线路在条件基本相同的情况下,直流输电线路对环境的各种影响一般要比交流的影响要小,这是直流输电的优点之一。

对±600kV及其以上电压等级直流输电线路电磁环境的研究,美国EPRI做了大量研究工作。对直流电场和离子流、可听噪声以及无线电干扰的产生机理、试验方法和过程做了详细的报道。并感结了准确实用的计算方法,为±600kV及其以上电压等级直流输电线路的设计提供宝贵的经验。3.3.1电场效应

高压直流输电线路线下的电场效应与交流相比有很大的不同,体现在:合成电场普遍高于同一电压等级的交流线路线下的电场;在正常运行的直流输电线路下,没有通过电容耦合的感应现象。

关于直流电场和离子流在实验室的研究结果与高压直流线路电磁环境关系方面,已发表有大量文献。许多试验研究既报道了对植物和动物存在有益影响,也报道存在有害影响。然而对离子流产生的生物作用,在科学上的争论至今仍在继续。

美国Delles试验中心曾做过试验:穿普通鞋的人在高压直流母线下,当电场为30kV/m时,毛发有刺激感,头皮有轻微刺痛感。这主要是由于人处在电场中将使原有电场发生畸变,使部局电场加强所致。基于以上试验情况,曾规定直流输电线路下,可能有人员活动的地方,合成场强限制为30kV/m。按照美国能源部超、特高压输电线电气与机械设计规范规定。直流线路无电晕时的电场强度取线下为15kV/m。日本环境部会取值为9kV/m。

3.3.2可听噪声

随着电压等级的升高,输电线路的可听噪声已成为设计交、直流特高压线路必须考虑昀重要因素。

交流输电线路可听噪声,在晴天时小,一般是在小雨、雾和下雪时可听噪声大,是线路设计考虑的主要条件。而直流输电线路下雨时,可听噪声较晴天反而有所减小,下雪天的噪声与晴天差别不大,因此晴天的可听噪声是设计直流线路时首先要考虑的。美国能源部(DOE)建议将直流输电线路可听噪声限制在40N45曲(A)范围内,50%以上的好天气不超过该值。这是根据美国BPA早期的有关调查研究结论得来,即40dB(A)是一个界限,超过这个界限由直流输电线路产生的噪声则不可接受。日本将直流线路晴阴天气50%的可昕噪声目标值定为40dB(A)。

3.3.3无线电干扰

主观评价结果认为:对直流输电线路允许的无线电干扰的信噪比为20~21dB,即广播信号必须比直流电晕干扰高出20~21dB。才能较为满意的收听。而对交流输电线路较为满意的收听的信噪比为24dB,由此可见直流输电线路因电晕对无线电广播的干扰要比交流线路小。美国规范规定走廊边缘上80%全天候的无线电干扰为53~58dB,日本将目标值定在50dB,为晴阴天50%的值。

3.4±600kV及其以上电压等级换流站

世界上±500kV直流输电系统运行经验超过50年,±600kV直流输电系统运行经验也已超过15年,这些直流输电系统已经具有相当实用的运行

!国。海南中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集633~经验。从我国近几年的天一广、三一常、三一广和在10kV/m。(3)对于人烟稀少的偏远地区、线路贵~广±500kV直流输电工程换流站的电磁环境测跨越公路处,场强限值可增至10kV/m;非大众活试来看,存在两个突出问题:(1)换流站的可听动区域或偶尔有人经过的区域,场强限值还可放宽噪声太大;(2)换流站接地极的地电位对交流系至12~15kV/m。

统的影响比较严重。对于--+600kV及以上电压等级直流输电线路,换流站内的主要噪声源有换流变压器、平波电建议将合成场强限制在30kV/m;离子流密度限制抗器、交流滤波器、换流阀和冷却系统设备。后两在100nAJm2。与有些国家相比,我国人口密度大,种设备置于室内,其噪声基本被房屋屏蔽;前三种输电线路临近民房问题比较突出;l临近民房的地面设备安装在室外,其噪声对外界造成严重影响。龙标称场强限制值的大小直接关系到民众的身体健泉、政平和荆州换流站周围的民众对换流站噪声抱康,同时也影响输电线路建设投资。对放宽l临近民怨比较强烈,应引起重视。关于换流站的噪声,以房所在地面标称场强限制值的建议可以予以考虑,下几方面的问题值得注意:(1)换流站围墙外20m但需经过科学论证后确定。

的噪声设计指标与国家规定的城市区域环境标准建议将距正极性导线15m处的50%全天候的相矛盾;(2)站内的一些室外设备如平波电抗器可听噪声水平限制在45瑚dB(A);无线电干扰和交流滤波器等发出的噪声,在额定功率下超过了水平限制值可参照我国《高压交流架空送电线路无招投标书的要求,未采取必要的噪声抑制措施。对线电干扰限值》中对交流500kV输电线路的无线电±600kv及以上电压等级的换流站,其设备的可听干扰限制要求执行。

噪声影响可能更大。4.2建议开展以下研究

当直流输电采用单极大地返回方式运行时,入(1)电磁环境试验研究:我国与其它国家相地电流使接地极周围地电位升高。导致附近不同位比,有比较突出的环境问题。我国地域复杂,大气置交流变电站之间出现直流地电位差。对于中性点条件变化很大,特别是高海拔地区约占全国总面积接地且有关联的交流变电站,接地极入地电流引起的2,3,而这些地区又是我国水电资源和大型燃料的地电位变化会在交流侧绕组电流中产生直流分动力综合基地。电晕放电是高海拔输电的突出问题量,两者共同作用使换流变压器产生直流偏磁现之一。因此,需要从理论和试验方面来开展高海拔象,变压器的损耗、温升以及50Hz的噪声(正常对特高压输电电磁环境影响问题的研究。

时基波噪声频率为100Hz)都有明显增加。直流偏(2)电磁环境计算研究:对已有计算方法进磁现象影响变压器正常工作,严重时还会损坏变压行收集、归纳和整理,并与试验结果比较以验证其器。广东省大地电阻率普遍较高,按电力规划,珠正确性;进一步研究超、特高压输电线路可听噪声、江三角洲地区换流站也较多,上述问题将会比较严无线电干扰、线下工频电场和工频磁场的计算;研重。广东境内已有3座±500kV的换流站,目前靠究直流输电线路的合成电场和离子流的计算方法尽量控制运行方式回避上述问题,比较被动,应尽和测试技术。

早着手研究和解决直流接地极地电位升对交流系(3)电磁环境限值标准研究:提出、确定和统的影响。完善适合我国国情的超、特高压输电的电磁环境限

4需要进一步研究的问题和建议

4.1关于标准

对于交流特高压输电线路,建议将距边相导线15m处的可听噪声水平限制在52dB(A)以内,距边相导线20m处的无线电干扰水平可限制在55~60dB。按下述方法确定特高压输电线路下工频场强限制值:(1)对于公众活动区域,场强应限制在5kV/m。(2)线路跨越公路处、公众容易接近的一般地区,场强限制在7kV/m:跨越农田,场强限制值标准。

(4)几个特殊问题研究:对已提出的降低交流特高压输电线路可昕噪声的措施进行分析,比较其实用性,进一步研究有效且经济的方法;研究电场效应的长期生态影响;研究直流接地极的形状和结构,改善其接地性能:研究直流接地极地电位对交流系统的影响以及抑制交流系统内直流电流的方法和措施;研究换流站噪声抑制方法和措施;研究超、特高压输电系统对弱电系统和长距离输油输气管道的电磁影响。

634中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集中国?海南参考文献

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院,2004年6月

作者简介

吴桂芳(1976一),女.硕士,工程师,主要从事电磁环境方面的研

究。

地球站电磁环境保护要求(标准状态:现行)

I C S33.100 M04 中华人民共和国国家标准 G B13615 2009 代替G B13615 1992 地球站电磁环境保护要求 E l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n t p r o t e c t i o n r e q u i r e m e n t s f o r e a r t h s t a t i o n s 自2017年3月23日起,本标准转为推荐性 标准,编号改为G B/T13615 2009三 2009-05-05发布2010-07-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目 次 前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………1 范围1………………………………………………………………………………………………………2 规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3 术语和定义1………………………………………………………………………………………………4 干扰源1……………………………………………………………………………………………………5 干扰允许值1………………………………………………………………………………………………6 天线前方净空区要求2……………………………………………………………………………………7 干扰计算方法3……………………………………………………………………………………………8 地球站电磁环境的测试方法3……………………………………………………………………………9 地球站站址要求以及分类3………………………………………………………………………………附录A (规范性附录) 干扰电平计算公式4………………………………………………………………附录B (规范性附录) 地球站电磁环境测试方法6………………………………………………………附录C (资料性附录) 频谱分析仪在低信噪比下读数的修正8…………………………………………附录D (资料性附录) 地球站周围环境干扰场强与机房自然屏蔽效果9………………………………附录E (资料性附录) 地球站选址要求10…………………………………………………………………附录F (资料性附录) 卫星通信地球站的分类11 …………………………………………………………G B 13615 2009

电力系统电压等级与规定

电力系统的电压等级与规定 1、用电设备的额定电压 要满足用电设备对供电电压的要求,电力网应有自己的额定电压,并且规定电力网的额定电压和用电设备的额定电压相一致。为了使用电设备实际承受的电压尽可能接近它们的额定电压值,应取线路的平均电压等于用电设备的额定电压。 由于用电设备一般允许其实际工作电压偏移额定电压±5%,而电力线路从首端至末端电压损耗一般为10%,故通常让线路首端的电压比额定电压高5%,而让末端电压比额定电压低5%。这样无论用电设备接在哪一点,承受的电压都不超过额定电压值的±5% 2、发电机的额定电压 发电机通常运行在比网络额定电压高5%的状态下,所以发电机的额定电压规定比网络额定电压高5%。具体数值见表4.1-1的第二列。 表4.1-1 我国电力系统的额定电压 网络额定电压发电机额定电压 变压器额定电压 一次绕组二次绕组 3 6 103.15 6.3 10.5 3及3.15 6及6.3 10及10.5 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 13.8 15.75 18 20 13.8 15.75 18 20 35 110 220 330 500 35 110 220 330 500 38.5 121 242 363 550 3、变压器的额定电压 根据功率的流向,规定接收功率的一侧为一次绕组,输出功率的一侧为二次绕组。对于双绕组升压变压器,低压绕组为一次绕组,高压绕组为二次绕组;对于双绕组降压变压器,高压绕组为一次绕组,低压绕组为二次绕组。 ①变压器一次绕组相当于用电设备,故其额定电压等于网络的额定电压,但当直接与发电机连接时,就等于发电机的额定电压。 ②变压器二次绕组相当于供电设备,再考虑到变压器内部的电压损耗,故当变压器的短

特高压输电工程简介

特高压输电工程简介 ABSTRACT: Transporting electrical power with ultra-high voltage has been very popular these days, but most people in the society do not know much about it. In this essay, we will have a short cover about ultra-high voltage technology and focus on the necessity and importance of ultra-high voltage for China to develop this technology, some difficulties in this process, and finally some sample projects in destruction. KEY WORDS:ultra-high voltage, electrical power 摘要:特高压输电,作为近年来国家重点发展的示范项目,已经引起了越来越多的关注和讨论,社会中的绝大部分群体对这一新兴概念并不十分了解,本文对我国特高压输电工程进行一个简单的介绍和讨论,重点介绍我国现阶段特高压输电的必要性和重要性、期间面临的一些反对意见和应对措施、我国现阶段对特高压工程的研究进展情况,以及目前已建成的或在建的特高压示范工程规划。 关键词:特高压,电力系统 目前我国常用的电压等级有:220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。交流220kV及以下的称为高压(HV),330kV到750kV为超高压(EHV),交流1000kV及以上为特高压(UHV),通常把1000KV到1150kV这一级电压称为百万伏级特高压。对于直流输电,±600kV及以下的为高压直流(HVDC),±600kV以上为特高压直流(UHVDC)。 对于我国发展特高压输电的必要性和重要性,主要有以下几个方面: (1)电力快速发展的需要 改革开放30 年以来,我国用电总量快速增长。1978 年,全社会用电量为2498 亿千瓦时,到2007 年达到32565 亿千瓦时,是1978 年的13 倍,年均增长9.45%。改革开放之初,我国逐步扭转了单纯发展重化工业的思路,轻工业得以快速发展,用电增速呈现先降后升的态势,“六五”、“七五”期间年均增长分别达到6.52%、8.62%,其间,在经济体制改革的带动下,我国用电增速曾连续6 年(1982~1987 年)逐年上升,是改革开放以来最长的增速上升周期。1990 年以来,在小平南巡讲话带动下,我国经济掀起了新的一轮发展高潮。“八五”期间,全社会用电增长明显加快,年均增长10.05%。“九五”期间,受经济结构调整和亚洲金融危机影响,用电增速明显放缓,年均增长6.44%,尤其是1998 年,增速仅为2.8%,为改革开放以来的最低水平。进入“十五”以来,受积极的财政货币政策和扩大内需政策拉动,我国经济驶入快速增长轨道,经济结构出现重型化,用电需求持续高速增长,年均增长12.96%,尤其是2003 年、2004 年达到了改革开放以来用电增长高峰,增速分别为15.3%和15.46%。“十一五”前两年,我国用电继续保持快速增长势头,增速均高于14%。 由此可以看出,随着工业化和城镇化的不断推动和发展,我国用电量逐年增加,在工业化和全面建设小康社会的带动下,预计我国到2020 年全社会用电量将达到6.5~7.5 万亿千瓦时,年均增速将达到5.5%~6.6%;人均用电量达到4500~5200千瓦时,相当于日本上世纪80 年代的水平。所以,要求现有的电力系统增大发电容量,满足用电需求。 (2)我国资源和电力负荷分布不均衡 受经济增长,尤其是工业生产增长的强劲拉动,我国电力需求实现高速增长,但是,我国用电增长地区分布不均。总体来看我国东部沿海经济发达地区用电强劲增长,西部地区高耗能产业分布较多的省区用电增长幅度也较大,中部地区增长较慢,我国电力系统的负荷也呈现出结构性变化。但是,我国的资源分布却呈现出相反的情况,水能、煤炭等电力资源主要分布在中西部地区,远离东部的集中用电区域,这同

特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究

特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究 摘要特高压的输电线路所产生的电磁场对于周围的电磁环境都是具有一定影响的,我们对一条评估输电线路的标准化影响是一个十分复杂却又比较重要的课题。本文就以超高压输电线路中产生的电磁场的仿真数据作为研究对象,并结合所研究问题的基本特点,在众多的电磁场数值计算的方法中选择可行性的方法进行基础性的方式进行研究,旨在对于模拟的电荷方法、优化模拟的电荷方法以及模拟的电流方法进行研究分析。 【关键词】特高压输电;电磁环境;数据仿真 随着现代社会的不断发展,电子以及电气方面的设备使用无疑是更为广泛了,运行中的各类电子与电气产品大多都是伴随着电磁能量方面的转换而得以进行高密度宽频道的电磁输出。从这个意义上来说,现代的电子系统以及电磁环境几乎是同时出现的,他们在这个过程中构成了一个可以用来对电子系统的性能评价继续处理的良好平台,继而应运而生一个所谓的电磁兼容概念。 所谓的电磁兼容,其实主要是指电子系统在一个电磁环境过程中从事的相互之间的兼顾化处理,以及电子设备或者系统在电磁的环境中能够十分顺畅的进行正常化的工作运行。在全世界都在不断推崇电磁化环境保护的今天,我们更要特别重视通信、电力这类大型的设备以及交通运输过程中给人类电磁带来的巨大干扰,这种干扰甚至在很大程度上成为了我们学习如何保护环境,如果更好的治理环境的重要问题。 1 特高压输电路线对于电磁环境方面的影响 电磁环境是在所有不同场合中将电磁现象进行归纳总结的一个总和,能够对电磁的环境进行影响的原因有很多,很重要的几点就是电磁方面的巨大辐射,这些辐射会带来巨大的污染,使得电磁的环境质量变得不够纯粹,严重的还会对电子设备等进行比较大的干扰。在国外,科学家们早就对这一问题有了比较强列的敏感性,并针对这一问题从事了大量的调研取证工作,特别重要的一点就在于国外在电磁兼容以及环境保护两个方面都制定了相应的标准,譬如考虑到电磁对于人体健康方面的影响,大多数国家都规定在距离地面一米的高度上电场的强度都应该设置在每米3千伏以下,另外,在对一些长期工作在电磁环境下的工作人员的分析中,也可以发现,对于平均电场强度为每米7.8到10千伏的环境中,每45名工作人员中就有26名会患神经衰弱,有12人左右会出现心血管问题,14人的心电图出现异常情况等。这些数据都以不争的事实告诉我们,超高压的线路中电磁场必然会给人们的健康带来损害,我们需要针对这样的超高压输电线路进

航空无线电导航台站电磁环境要求

航空无线电导航台站电磁环境要求 1 引言 航空无线电导航是以各种地面和机载无线电导航设备,向飞机提供准确、可靠的方位、距离和位置信息。来自非航空导航业务的各类无线电设备,高压输电线,电气化铁路,工业、科学和医疗设备等引起的有源干扰和导航台站周围地形地物的反射或再辐射,可能会对导航信息造成有害影响。为使航空无线电导航台站与周围电磁环境合理兼容,保证飞行安全,特制订本标准。 本标准适用于航空无线电导航台站电磁环境管理和作为非航空导航设施与航空无线电导航台站电磁兼容的准则。 2 中波导航台(NDB) 2.1中波导航台是发射垂直极化波的无方向性发射台。机载无线电罗盘接收中波导航台发射的信号,测定飞机与中波导航台的相对方位角,用以引导飞机沿预定航线飞行、归航和进场着陆。 2.2中波导航台包括机场近距导航台、机场远距导航台和航线导航台。近距导航台和远距导航台通常设置在跑道中心延长线上,距跑道端1000—11000m之间。航线导航台设置在航路或航线转弯点、检查点和空中走廊进出口。 2.3中波导航台工作在150—700kHz范围内国家无线电管理部门划分给无线电导航业务和航空无线电导航业务的频段。 2.4远距导航台和航线导航台覆盖区半径为150km(白天)。近距导航台的覆盖区半径为70km(白天)。2.5中波导航台覆盖区内最低信号场强,在北纬40o以北为70μV/m(37dB),在北纬40o以南为120μV /m(42dB)。 2.6在中波导航台覆盖区内,对工业、科学和医疗设备干扰的防护率*为9 dB, 对其它各种有源干扰的

防护率为15dB。 2.7 以中波导航台天线为中心,半径500 m以内不得有110kV及以上架空高压输电线;半径150m以内不得有铁路、电气化铁路、架空金属线缆、金属堆积物和电力排灌站;半径120m以内不得有高于8m的建筑物;半径50 m以内不得有高于3 m的建筑物(不合机房)、单棵大树和成片树林。 3 超短波定向台(VHF/UHF DF) 3.1 超短波定向台是一种具有自动测向装置的无线电定向设备,通过接收机载电台信号,测定飞机的方位,引导飞机归航,辅助飞机进场着陆,配合机场监视雷达识别单架飞机。 3.2超短波定向台通常设置在跑道中心延长线上,亦可与着陆雷达配置在一起。 3.3超短波定向台工作在118~150MHz和225~400MHz两个频段中,国家无线电管理部门划分给移动业务和航空移动业务的频段。 * 防护率系指保证导航接收设备正常工作的接收点处信号场强与同频道干扰场强的最小比值,以分贝 (dB)表示。 3.4超短波定向台最低定向信号场强为90μV/m(39dB)。 3.5超短波定向台对工业、科学和医疗设备干扰的防护率为14dB,对其它有源干扰的防护率为20dB。3.6 以定向台大线为中心,半径700m以内不得有110kV及以上的高压输电线;500m以内不得有35kV 及以上的高压输电线、电气化铁路和树林;300 m以内不得有架空金属线缆、铁路和公路;70m以内不得有建筑物(机房除外)和树木;70m以外建筑物的高度不应超过以大线处地面为准的2.5o垂直张角。 4 仪表着陆系统(ILS)

战场电磁环境

战场电磁环境 摘要:电磁波已经成为战场信息的最佳载体和重要媒介,电磁环境成为从根本上决定和影响其他战场环境要素发挥作用的锁钥。在着重分析了当前复杂电磁环境下战争的特点的前提下,分析其发展趋势。进而根据自己的观点提出了应对的方法。指出了为应对复杂战场电磁环境,军队的发展方向。 关键词:战场;电磁;通信;对抗;信息化 一、复杂电磁环境的概念 复杂电磁环境,是在有限的时空里,一定的频段上,多种电磁信号密集、交叠,妨碍信息系统和电子设备正常工作,对武器装备运用和作战行动产生显著影响的战场电磁环境。 二、复杂电磁环境的形成 (一)电磁应用活动是电磁环境形成的基础 电磁应用活动是以电磁波辐射、传播、接收为基础的各类使用电磁波的军用、民用活动,以及科学实验与研究行为。在电磁应用领域,将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成了电磁频谱。无线电波和光波,包括X射线等都是电磁波,只是频率或波长有很大不同。 无线电波主要用于通信,是人类电磁应用活动最早涉足的领域。1904年日俄战争双方都使用了无线电。 雷达广泛应用于军事、国民经济和科学研究等领域的电子技术设备。1935年英国设计了世界上第一部实用雷达。 70年代以来,光波通信和激光制导、测距等广泛应用于战场,拓展了战场电磁环境的范畴,尤其是大功率激光的运用,使战场电磁环境向更深层次发展。 (二)电子对抗活动促使战场电磁环境向复杂演变 通信对抗、雷达对抗、光电对抗是电子对抗最基本也是应用最为广泛的三个专业。通信对抗是采用干扰信号或干扰噪音减弱敌方的通信能力,或施放假信号欺骗迷惑敌人的通信联络。它的原理如同日常生活中当一个人在不太嘈杂的场合和你说话时,你就能听得见;但是当若个人同时和你说话或者环境噪声很大时,你就很难听清。雷达对抗主要有以下方式:有源干扰、无源干扰、目标隐身、反辐射摧毁。光电对抗主要方法有激光干扰、激光毁坏,施放烟幕、水幕,进行光电隐身和施放红外诱饵等等。

(完整版)电力系统分析基础知识点总结

一.填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV) (225.5KV)(231KV)。 二:思考题 1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5) 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么?(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。(4)电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。(5)对电能质量的要求颇为严格。 要求:(1)保证可靠的持续供电。(2)保证良好的电能质量。(3)保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么?(p7) 答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定? (p8-9) 答:额定电压等级有(kv):3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有(kv):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定:发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压,接负荷侧比额定电压高10%,变压器如果直接接负荷,则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压?(p8) S 。当功率一定时电压越高电流越小,导线答:三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为

电力系统电压等级与变电站种类

1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V(0.4kV),3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。随着电机制造工艺的提高,10kV电动机已批量生产,所以3kV、6kV已较少使用,20kV、66kV也很少使用。供电系统以10kV、35kV为主。输配电系统以110kV以上为主。发电厂发电机有6kV与10kV两种,现在以10kV为主,用户均为220/380V(0.4kV)低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为500kV、330kV、220kV、110kV,高压配电网为110kV、66kV,中压配电网为20kV、10kV、6kV,低压配电网为0.4kV(220V/380V)。 发电厂发出6kV或10kV电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用10kV电压送给发电厂附近用户,10kV供电范围为10Km、35kV为20~50Km、66kV为30~100Km、110kV 为50~150Km、220kV为100~300Km、330kV为200~600Km、500kV为150~850Km。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换,电压升高为升压变压器(变电站为升压站),电压降低为降压变压器(变电站为降压站)。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈(绕组)的双圈变压器,一种电压变为两种电压的选用三个线圈(绕组)的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外,还以规模大小分为枢纽站,区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个(三圈变压器),550kV/220kV/110kV。区域站一般也有三个电压等级(三圈变压器),220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。终端站一般直接接到用户,大多数为两个电压等级(两圈变压器)110kV/10kV或35kV/10kV。用户本身的变电站一般只有两个电压等级(双圈变压器)110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV,其中以10kV/0.4kV 为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1)一次接线种类:变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后,所有电力设备(变压器及进出线开关等)的相互连接方式。其接线方案有:线路变压器组,桥形接线,单母线,单母线分段,双母线,双母线分段,环网供电等。 2)线路变压器组:变电站只有一路进线与一台变压器,而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 3)桥形接线:有两路进线、两台变压器,而且再没有发展的情况下,采用桥形接线。针对变压器,联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线,联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。 4)单母线:变电站进出线较多时,采用单母线,有两路进线时,一般一路供电、一路备用(不同时供电),二者可设备用电源互自投,多路出线均由一段母线引出。 5)单母线分段:有两路以上进线,多路出线时,选用单母线分段,两路进线分别接到两段母线上,两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。 单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供,一路备用(不合闸),母联合上,当主供断电时,备用合上,主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时,备用电源合上后,要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。 对于特别重要的负荷,两路进线均为主供,母联开关断开,当一路进线断电时,母联合上,来电后断开母联再合上进线开关。 单母线分段也有利于变电站内部检修,检修时可以停掉一段母线,如果是单母线不分段,检修时就要全站停电,利用旁路母线可以不停电,旁路母线只用于电力系统变电站。 6)双母线:双母线主要用于发电厂及大型变电站,每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上,这样在母线检修时,就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种,双母线分段再加旁路断路器,接线方式复杂,但检

电磁环境测试相关资质与申请流程

CMA(中国计量认证)资质要求 1.基本内容 (1)CMA是China Metrology Accreditation(中国计量认证/认可)的缩写。取得实验室资质认定(计量认证)合格证书的检测机构,可按证书上所批准列明的项目,在检测(检测、测试)证书及报告上使用CMA标志。 (2)实验室资质认定(计量认证)分为两级实施。一个为国家级,由国家认证认可监督管理委员会组织实施;另一个为省级,由省级质量技术监督局负责组织实施,具体工作由计量认证办公室(计量处)承办。不论是国家级还是省级,实施的效力均是完全一致的,不论是国家级还是省级认证,对通过认证的检测机构在全国均同样法定有效,不存在办理部门不同效力不同的差异。 (3)根据计量认证管理法规规定,经计量认证合格的检测机构出具的数据,用于贸易的出证、产品质量评价、成果鉴定作为公证数据具有法律效力。未经计量认证的技术机构为社会提供公证数据属于违法行为,违法必究。 (4)中国已通过计量认证的检测机构已覆盖了农、渔、林、机械、邮电、化工、轻工、电工、冶金、地质、交通、城建环保、安全防护、水利等行业、部门,已开比较齐全的检测门类。 2.认可的区别 (1)实验室资质认定(计量认证)是法制计量管理的重要工作内容之一。对检测机构来说,就是检测机构进入检测服务市场的强制性核

准制度,即:具备计量认证资质、取得计量认证法定地位的机构,才能为社会提供检测服务。 (2)国家实验室认可是与国外实验室认可制度一致的,是自愿申请的能力认可活动。通过实验室国家认可的检测技术机构,证明其符合国际上通行的校准和/或检测实验室能力的能用要求。 计量认证CMA和实验室认可CNAS的主要区别

_800kV直流输电线路电磁环境限值研究

陆家榆等:±800kV直流输电线路电磁环境限值研究第10期 (特高压输电技术专栏)±800kV直流输电线路电磁环境限值研究 陆家榆,鞠 勇 (中国电力科学研究院,北京 100085) 摘要:±800kV直流线路的电磁环境限值是确定导线型式和线路结构的重要依据,确定合理的电磁环境 限值对保护环境和控制工程造价至关重要。对国际上交直流超/特高压输电线路电磁环境控制指标、有关国家和国际组织的电磁环境标准进行了分析,结合国情,提出了±800kV直流线路电场、离子流密度、磁场、无线电干扰和可听噪声的限值建议;根据电磁环境预测结果和限值,给出了±800kV直流线路的导线结构、极导线最小对地高度和不同极导线高度下的走廊宽度。结果表明:采用建议的限值来控制±800kV直流线路的电磁环境,其电场和离子流密度水平与我国超高压直流线路的相当;无线电干扰在国际上处于中等水平;可听噪声满足国家环境噪声标准。关键词:特高压;电磁环境;限制值中图分类号:TM723;TM15 文献标识码:A 文章编号:1004-9649(2006)10-0037-06 收稿日期:2006-08-19 基金项目:国家电网公司科技资助项目(SGSC[2005]78) 作者简介:陆家榆(1957-),男,湖北钟祥人,博士,高级工程师(教授级),中国电机工程学会高级会员,中国电力科学研究院高 压所(电磁环境所)总工程师,从事电磁场理论和计算及电磁兼容技术研究。E-mail:lujy@epri.ac.cn 0引言 直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧 交流系统不需同步、发生故障时对电网造成的损失小等优点,特别适合长距离点对点大功率输电。采用±800kV特高压直流输电对满足国民经济发展的用电需求,促进电力产业技术升级和可持续发展,实现跨大区、跨流域的水电火电互济,提高能源利用率具有重要意义;也是实现全国电力资源优化配置,提高输电走廊利用率和保护环境的战略性举措。±800kV直流线路具有电压高、 导线大、单条线路走廊宽等特点,其电磁环境(电场、 离子流、磁场、可听噪声和无线电干扰)与±500kV线路的有一定差别,由此带来的环境影响将受到各方关注,须采取措施加以限制,使其满足环境保护要求。 1 电场强度和离子流密度 1.1 人在直流线路电场下的直接感受和暂态电击 直流线路的电场由导线上电荷产生的场(标称 电场)和电晕引起的空间电荷(离子)产生的场合成。空间电荷运动形成离子流。离子遇到对地绝缘体,将附着在该物体上使其带电,可能引起暂态电击。 人在直流线下会截获离子流,被截获的离子流通过人体入地。研究表明:要得到同样的感受,流过 人体的直流电流要比交流电流大5倍以上;而人在直流线下截获的电流又比能感觉的临界值小2个数量级。因此,人在直流线下截获离子流一般不会有感觉。 与交流线路不同,在正常运行的直流线路下,基本没有电场变化产生位移电流的现象。人在电场中的直接感受和暂态电击是制定直流线路电场限值需考虑的主要问题。 美国在直流线下进行的直接感受试验表明,对穿普通鞋的人,当电场为30kV/m时,毛发和皮肤才开始出现刺激感。ICNIRP(国际非电离辐射防护委员会)指出,对大多数人,因表面电荷引起烦恼的感觉不会发生在25kV/m场强以下。前苏联研究直流电场效应后认为, 直流线路下的允许电场可达 50kV/m。中国电力科学研究院在直流线路下进行 的人体直接感受试验表明:毛发和皮肤对直流电场最敏感。在地面电场强度E<30kV/m的地方,皮肤感觉不明显;在E为30、35、38、44kV/m的地方,外露皮肤的感觉分别为有微弱刺激感、较明显的刺激感、很明显的刺激感和刺激感很强烈。离开高场强区后,皮肤刺激感立即消失,无任何不适反应。 暂态电击按其严重程度分为0类、第1类和第 2类。0类一般界定为可感觉的电击;第1类能使人 不舒服和引起疼痛并使肌肉出现不自觉反应,但不 中国电力ELECTRICPOWER 第39卷第10期2006年10月Vol.39,No.10 Oct.200637

复杂地形情况下高压交流输电线路电磁环境特性分析

复杂地形情况下高压交流输电线路电磁环境特性分析 发表时间:2017-11-03T14:50:32.787Z 来源:《基层建设》2017年第20期作者:孙镜凯 [导读] 摘要:随着电压等级的升高,高压/特高压输电线路的电磁环境问题已经成为线路设计的重点考虑因素之一。实际上输电线路的架设可能经过山地或丘陵,不平坦地形将会对输电线路的电磁环境产生影响。 国网常州供电公司江苏省常州市 213003 摘要:随着电压等级的升高,高压/特高压输电线路的电磁环境问题已经成为线路设计的重点考虑因素之一。实际上输电线路的架设可能经过山地或丘陵,不平坦地形将会对输电线路的电磁环境产生影响。本文分析了复杂地形情况下高压交流输电线路电磁环境特性。 关键词:高压交流;输电线路;电磁环境特性 特高压电网随着电压等级的升高和电流的增加,使得其工频电磁场对周边环境的影响变大,因而越来越受到工作人员和普通民众的关注,沿特高压交流输电线路走廊附近的空间工频电磁场分析,也成为了世界各国学者研究的热点问题。 一、电磁环境介绍 交流输电线路的电磁环境主要涉及工频电场、工频磁场、无线(电视)电干扰和可听噪声等问题。其中工频电场由导线电压产生;工频磁场由流过导体的电流产生;无线电干扰和可听噪声均源于导线、金具设备的电晕放电和火花放电。 1.工频电场。输电线路的导线存在电压,使导线与大地之间形成电场,距输电线路导线越近电场强度越强,随着与导线间距的增加,电场强度降低很快,在距地面2m以内的空间,电场分布基本均匀。位于工频电场中的人体可能会受到以下影响:一是直接作用。通过线路与人体之间的电容耦合,在人体内流过位移电流,其影响程度取决于位移电流的大小、人在电场停留的时间及频度。二是冲击电荷。积累在其他物体上的感应电荷通过人体瞬间或间断放电(暂态点击),其影响程度取决于因放电而流经人体的电荷。如,人体与地面接触,同时触摸与大地绝缘的其它大型物体;或者人体与地面绝缘,同时接触接地金属体、金属结构、建筑物或与大地绝缘的物体。三是稳态电流。人接触对地绝缘的大型物体时,线路与物体间的电容耦合电流通过人体入地,其影响程度取决于流经人体的持续电流大小。 2.工频磁场。输电线路运行时,导线中的电流在周围空间产生磁场。位于工频磁场中的人体会受到以下影响:一是磁场作用于人体而在其内感应电场和电流。二是人触摸由于感性耦合造成的与人体存在电位差的金属体,造成电击等。 3.可听噪声。可听噪声是指导线周围空气电晕放电时所产生的一种人耳能够直接听到的噪声,它是一种声频干扰。随着输电电压等级的不断提高,特别是对于特高压输电线路,电晕放电产生的可听噪声,通常更令人烦躁和不安,严重时可使人们难以忍受。可听噪声主要通过听觉对人的生理和心理造成影响。 二、计算方法 可用于交流输电线路工频电磁场分析的数学模型和计算方法有很多种。出于简化特高压交流输电线路周围电磁场分布模型的考虑,目前的工程计算中大多采用二维空间模型。其主要的计算方法包括:等效电荷法、有限差分法、有限元法和矩量法等。以电场分布为例,利用等效电荷法和有限元法的计算原理如下。 1.等效电荷法理论基础。以边界上的电荷分布或一组虚设的模拟电荷为未知数,根据库仑定律直接决定的由电荷分布求解电位的积分方程,利用已知的边界条件,写出一组对电荷求解的线性方程组,再按所求得的电荷,便得出电场空间分布的近似解。这类数值计算方法主要就是等效电荷法。作为求解静电场的有效方法,模拟电荷法是基于电磁场的唯一性定理,将电极表面连续分布的自由电荷或介质分界面上连续分布的束缚电荷用一组离散化的模拟电荷予以等值替代,再应用叠加原理,将离散的模拟电荷在空间所产生的场量叠加,即得原连续分布电荷所产生的空间电场分布。静态电场的数学模型可视为以电位函数为待求量的泊松方程或拉普拉斯方程的定解问题,但在实际工程问题中,电荷的分布情况往往是未知的,不能直接由给定的边界条件解出。 2.有限元法理论基础。从拉普拉斯方程或泊松方程出发,将电场连续域内的问题变为离散系统的问题来求解。也就是说,把场域空间划分为有限个网格,以网格节点的电位为所求未知数,利用已知的边界条件,写出一组对节点上的电位求解的线性方程组,从而求出电场空间分布的近似解。这类数值计算方法主要就是有限元法。有限元法是一种以变分原理和剖分插值为基础的方法。在计算时,他将研究场域剖分为若干有限单元,再利用彼此间的插值函数来表达每个单元的解,进而利用电磁学中相关原理来建立用以求解节点未知量的有限元方程,从而将一个连续域中的无限自由度问题转化为离散的有限自由度问题。 三、电磁环境控制下距离分析 虽然国家标准中针对设计阶段,给出了跨越或邻近民房时的要求,但由于输电线路从可研设计至施工建设完成,往往跨度时间较长,如何处理工程建设完毕后新出现的房屋,尤其是满足要求而在线路保护区范围内,电场强度是否满足要求,为运行单位尤为关心的问题,因此有必要给出电磁环境控制下的走廊范围。由于地面电场强度随着线路对地距离增加而明显衰减,因此电磁环境控制下的走廊范围和对地距离密切相关。一是1000kV双回输电线路,在对地距离18~27m之间,无线电干扰最大值为54.18μV/m,可听噪声值最大值为55dB,小于规程要求的55μV/m和55dB,线路走廊宽度由地面电场强度控制。二是当线路跨越房屋时,同相序排列对地距离分别不小于54m,逆相序不小于33m时,可以控制地面电场强度小于4kV/m,此值可做跨越房屋时的距离参考值。三是当线路邻近房屋时,规程要求边导线距房屋最近点为7m,此时走廊宽度为42.6m,要求同相序对地距离不小于47m、逆相序不小于32.5m,可以控制走廊宽度范围内地面电场强度小于4kV/m,此值可做邻近房屋时的距离参考值。四是同塔双回路同相序和逆相序排列时,对地面电场强度影响比较大,尤其是跨越房屋时,对地距离最大差值达22m。相关计算表明,逆相序排列方式在地面工频电场强度、线路不平衡度、过电压水平、潜供电流、恢复电压、线路走廊宽度等方面占优。同相序排列方式在导线表面电场强度、无线电干扰、可听噪声和电晕损失等方面占优。由于地面电场强度衰减的较慢,同相序和逆相序排列对地距离在18~27m变化时,走廊宽度变化不大。对地距离为18m时,走廊宽度分别为67.4m和66.9m,按两最长横担之间的宽度为28.6m,两侧边线外走廊跨度分别为19.4m和19.2m,因此,可以按边线外20m控制新建线路房屋的拆迁范围。五是无线电干扰分析。当导线距地面高度为21、28和34m时,不同角度斜坡对无线电干扰的影响斜坡角度越大,对无线电干扰的影响也越大,导线越高,地面无线电干扰越小。60°斜坡对无线电干扰的最大变化在41m处,值为1.98kV/m,变化率3.7%;60°斜坡对无线电干扰的最大变化在42m处,值为1.96kV/m,变化率3.72%;60°斜坡对无线电干扰的最大变化在44m处,值为1.9kV/m,变化率3.63%。由此可知,从杆塔向右,斜坡对无线电干扰均有增强作用,但影响很小。 斜坡对输电线路工频电场有较大影响,其影响是先减小后增加,工频电场的变化率随着斜坡角度增加而增大,斜坡角度不太大时,斜

电压等级的确定

一、电网电压等级的确定,是与供电方式,供电负荷,供电距离等因素有关的. 有关资料提供了供电电压与输送容量的关系: ①当负荷为 2000KW 时,供电电压易选 6KV,输送距离在 3-10 公里; ②当负荷为 3000KW-5000KW 时,供电电压易选 10KV,输送距离在 5-15 公里; ③当负荷为 2000KW-10000KW 时,供电电压易选 35KV,输送距离在 20-50 公里; ④当负荷为10000KW-50000KW 时, 供电电压易选110KV, 输送距离在50-150 公里; ⑤当负荷为50000KW-200000KW 时,供电电压易选220KV,输送距离在150-300 公里; ⑥当负荷为 200000KW 以上时,供电电压易选 500KV,输送距离在 300 公里以上. 但近年来,随着电气设备的进步及电力技术的发展,输送容量及距离有了很大进步. 电力系统电压等级与变电站种类电力系统电压等级有220/380V(0.4 kV),3 kV,6 kV,10 kV,20 kV,35 kV, 66 kV,110 kV,220 kV,330 kV,500 kV.随着电机制造工艺的提高,10 kV 电动机已批量生产,所以 3 kV,6 kV 已较少使用,20 kV,66 kV 也很少使用. 供电系统以 10 kV,35 kV 为主.输配电系统以110 kV 以上为主.发电厂发电机有 6 kV 与10 kV 两种,现在以10 kV 为主,用户均为220/380V(0.4 kV)低压系统. 根据《城市电力网规定设计规则》规定:输电网为 500 kV,330 kV,220 kV, 110kV,高压配电网为 110kV,66kV,中压配电网为 20kV,10kV,6 kV,低压配电网为0.4 kV(220V/380V). 发电厂发出 6 kV 或 10 kV 电,除发电厂自己用(厂用电)之外,也可以用 10 kV 电压送给发电厂附近用户,10 kV供电范围为 10Km,35 kV为20—50Km,66 kV 为30—100Km,110 kV为50—150Km,220 kV 为100—300Km,330 kV为200—600Km,

电磁环境常手册

电磁环境常识手册 上海市辐射环境监督站编 二〇〇八年一月

前言 早在两千多年前,人们就发现了电现象和磁现象。现今,无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。 电的应用,不仅极大地改变了工业生产的面貌,还使人们享受到了家用电器带来的便利。以发电、输电、变电、配电为主要内容的电力工业和制造发电机、电动机、变压器、电线电缆等的电气设备工业,以电磁波的发射和接收为主要内容的无线通信、广播、电视、雷达等产业,以磁力应用为主要内容的磁记录技术、磁浮列车技术等迅速发展起来,成为现代社会的标志。 本手册从电磁学原理及其应用出发,以日常生活中常见的电磁设施为主要对象,采用问答的形式就电磁应用对环境的影响进行了解释,意在引导人们正确对待和使用电磁设备(设施)。 在汇编过程中,我们得到了许多领导、专家和多年从事电磁学研究的学者的关心和支持,听取了他们提出的有益的意见和建议,在此谨表衷心感谢。限于编者的水平,本手册难免存在不妥之处,恳请读者批评指正。

目录 第一篇电磁学原理 4 1、什么是电荷? 4 2、什么是电场? 4 3、什么是电场强度? 4 4、什么是磁场? 4 5、什么是磁场强度? 4 6、什么是电磁感应? 5 7、什么是电磁场? 5 8、什么是电磁场强度? 5 9、什么是工频电场? 5 10、什么是工频磁场? 5 11、什么是电磁屏蔽? 5 第二篇环境中的电场、磁场、电磁场 6 12、自然界存在电场吗? 6 13、自然界存在磁场吗? 6 14、自然界存在电磁场吗? 6 15、人为的电场、磁场、电磁场是如何产生的?7 16、家用电器会产生电磁场吗?7 17、我们有可能远离电磁场吗?7 18、什么叫电磁环境背景值?7 19、电磁环境背景值是如何获得的?7 20、为什么要在公园的草坪上测量电磁环境背景值7 21、上海市的电磁环境背景值是多少?8 第三篇磁浮列车8 22、磁浮列车是怎样悬浮起来的?8 23、磁浮列车是怎样向前运行的?8

战场电磁环境对作战行动的影响及对策

战场电磁环境对作战行动的影响及对策 摘要: 信息化战场构成复杂电磁环境的主要因素有:敌、我双方的电子对抗,各种武器装备所释放的高密度、高强度、多频谱的电磁波,民用电磁设备的辐射和自然界产生的电磁波等。这些电磁辐射体的共同作用,将给战场空间状态、时间分布、频谱范围和能量密度带来巨大影响,使战场电磁环境日趋复杂和恶化。在信息化战争时代,我们必须采取有效措施趋利避害,才能在复杂电磁环境下打赢未来信息化战争。 The Influence and Countermeasures of Battlefield electromagnetic environment on the operations Abstract: The information battlefield constitute the main factors of the complex electromagnetic environment: the enemy, both electronic confrontation, release a variety of weapons and equipment of high-density, high strength, multi-spectral electromagnetic radiation of civilian electromagnetic devices and nature of electromagnetic waves. The common role of the electromagnetic radiation, the state will give the battle space, time distribution, the spectral range and energy density of a tremendous impact on the battlefield electromagnetic

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