曹维达，谭震宇

(1.国网山东省电力公司聊城供电公司，山东 聊城 252000； 2.山东大学，山东 济南 250061)

特高压直流(UHVDC)输电线路产生的地面合成场强和离子流密度是设计和建设输电线路时应考虑的2个主要电磁环境指标。UHVDC输电线路的参数计算和电晕损失计算也以线路周围空间场强及离子流场计算结果为基础。因此，对UHVDC输电线路周围合成场强的精确计算具有重要的理论意义和工程应用背景。

目前，特高压直流输电线路周围空间合成场强的计算方法大致可分为解析法、半经验公式法和有限元法3种。其中，有限元法应用最为广泛，计算最为精确。当前采用有限元法计算UHVDC输电线路周围空间合成场强，均将大地作为良导体处理，而未考虑大地介电常数和大地电阻率对合成场强的影响。然而，大地的介电常数不仅会对线路周围空间场强产生影响，在单极直流大地回路运行模式下，大地中电流的存在还会使得大地电阻率也会对合成场强产生影响。为此，现基于有限元法计算UHVDC输电线路合成场强，系统地计算分析和研究大地介电常数和电阻率对UHVDC输电线路周围空间合成场强计算的影响。

1 计算方法

1.1 特高压直流输电线路合成场强数学模型

UHVDC输电线路产生电晕的物理机理非常复杂，因此空间离子流场的计算通常取一定的近似。采用的基本近似有如下几个方面：

(1)忽略导线周围电晕层的厚度；

(2)因电晕已达稳态，故不考虑暂态过程；

(3)导线起晕后，导线表面场强保持起晕场强不变，即Kaptzov假设；……