500kV 超高压变电站整体工频电场仿真计算与测量分析.PDFVIP

第３５卷 第９期 电工 电能新 技 术 Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．９ ２０１６年９月 Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｅｐｔ． ２０１６ ５００ｋＶ超高压变电站整体工频电场仿真计算与测量分析 １ ２ １ １ 罗　 鹏 ，杨　 峰 ，周君杰 ，蔡明月 （１． 国网重庆市电力公司璧山供电分公司，重庆４０２７６０；２． 输配电装备及 系统安全与新技术国家重点实验室，重庆大学，重庆４０００４４） 摘要：首先介绍了改进的模拟电荷法，通过对重庆市陈家桥５００ｋＶ 变电站模型的建立，计算分析了 整个变电站内离地１５ｍ处的工频电场，同时对站内５００ｋＶ 开关场区域、２２０ｋＶ 开关场区域和其他 站内重要区域的路径、设备等进行了仿真计算分析。 结果表明，本文算法与变电站实际测量值吻合 良好，校验了算法的正确性。 变电站内绝大部分工频电场都位于工频电磁场安全防护等级 Ⅰ。 本 文算法为快速分析超高压变电站站内工频电场分布情况提供了有效方法，同时能够预测其他变电 站内的工频电场强度及避免站内职员暴露在电场强度超标区域。 关键词：模拟电荷法；测量；变电站；工频电场；安全防护等级 中图分类号：ＴＭ８３２　 　 　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１００３⁃３０７６（２０１６）０９⁃００６７⁃０７ 与边界元法相结合的算法，以５００ｋＶ变电站为例采 １　 引言 用ＩＥＳ⁃Ｃｏｕｌｏｍｂ软件进行了开关场设备对站内工频 随着我国电力系统容量的不断增大，超特高压 电场分布的仿真分析，并与数值算法的计算结果进 变电站内复杂的电磁环境已引起人们越来越多的关 行比较，验证了仿真结果的正确性；计算了变电站内 注，从业人员对精确了解工作环境的工频电场分布 单个设备与单相设备附近的工频电场分布，但没有 ［１］ 对整个变电站内工频电场的分布进行分析。 文献 要求也越来越高 。 对于变电站站内人员而言，不 可避免地会经常出现在变电站内电场强度较大区 ［８］对重庆某５００ｋＶ 变电站进行了简化建模，仿真 域。 同时，变电站内带电设备众多，且超高压变电站 计算了站内工频电场的整体分布，但缺少对站内巡 的电压等级较高，会在变电站站内产生较大的工频 视路径、设备的分析。 文献［９］利用电磁场分析软 电场。 目前有关变电站工频电场分布的问题，世界 件Ａｎｓｏｆｔ进行变电站的电磁场数值计算，但需要高 各国已经进行了大量的研究，制定出相应暴露限值 性能的计算机，且计算时间长、效率低。 文献［１０］ 标准。 根据我国《电力行业作业场所工频电磁场安 采用 ＣＤＥＧＳ（Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ， Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ 全防护规定（试行）》将工频电场安全防护等级分为 Ｆｉｅｌｄ，Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ａｎｄ Ｓｏｉｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ） 软件对 ［２］ 晋东南特高压变电站进行建模分析，预测了变电站 三级 ：０级（工频电场强度在５ｋＶ／ ｍ 以下）、Ⅰ级 （工频电场强度在５ ～１０ｋＶ／ ｍ）、Ⅱ级（工频电场强 线路下、保护小室与围墙外等处工频电磁场强度，但 度超过 １０ｋＶ／ ｍ），工频电场的职业曝露限值为 是所建模型没有考虑变电站内部设备的影响。 随着 １０ｋＶ／ ｍ（５０ Ｈｚ）。 同时规定０、Ⅰ、Ⅱ三个安