三维边界元法计算变电站空间工频电场环境*
2017-12-21潘超谌骏哲刘士利
电测与仪表 2017年13期
潘超,谌骏哲,刘士利
(东北电力大学电气工程学院,吉林 吉林132012)
0 引 言
在电力工业不断完善的今天,大电容、大电流、大电网、高电压、远距离输电将成为电力系统发展的主要方向。高压输变电系统已获得普及,成为我国电力系统主干网络,特高压已经过设计论证并进入实施阶段。考虑到电磁环境相关指标的实际要求以及系统稳定有效的工作,对高压变电站电磁环境的探索是非常有意义的。国际上部分研究人员利用对变电站电场分布规律进行检验分析,表示主变、开关、断路装置及接线覆盖范围均属于强度明显的区间[1],所以,有关特高压交流变电站具体规划与建设,首先需要了解变电站空间电场与设备附近电场分布的基本情况,如此才能使设计结果更加合理。
现阶段,计算变电站空间电场包含模拟电荷法[2-4]、矩量法[5]以及边界元法[6]。通过模拟电荷法对导线产生的电场进行处理,所得结果精确,只是在处理边界复杂环境时,这种方法必须多次确认模拟电荷有效位置与数量,流程繁琐,一旦无法确定电荷布置的有效点,这种方法将不具备任何价值。所以,部分专家采取这种方法对变电站空间电场进行求解,并未考虑设备带来的干扰,仅仅研究母线产生的电场,只是这类简化处理在研究设备附近电场情况时,结果存在明显的误差。变压器和电抗器周围设备比较多,除了有高低压引线以外,还有均压环等其它设备,在计算电场过程中,除了要考虑附近导线上的电荷以外,还必须考虑均压环等设备上的面电荷,所以,文章通过边界元法对变电站空间电场的计算进行分析。……
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