架空输电线路三相导线间安培力分析.pdfVIP

第 25卷第 8期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．8 10 2009年 8月 ElectricPowerScienceandEn~neering Aug．，2009 架空输电线路三相导线间安培力分析 汪海燕。，魏玉超 (1．武汉大学 电气工程学院，湖北武汉430072；2．深圳中广核工程设计有限公司，广东深圳518000) 摘要：研究输电导线的舞动及仿真时，需要计及多种激励因素．在不同传输功率时，导线电流产生的安培 力在导线舞动仿真中是否计及、如何计及等问题需要回答。从基本电磁场理论出发，推导了通用输电线安 培力计算表达式、画出了安培力随时间变化的轨迹图。由于导线质量较大、安培力较小且其方向与大小随 电网频率相同、导线舞动频率与电网电流频率相比很低，对导线舞动的激励可以忽略，在仿真计算中不计 及其作用。 关键词：三相导线；任意三角形排列；,r--~形排列；安培力；矢量图 中图分类号：TM726 文献标识码：A 大小。三相输电线路的横截面如图l所示。图中a， 0 引 言 b，C三点分别为 a，b，c三相导线的中点。设b，c 两相 电流在相导线处产生的磁感强度大小分别为 近年来，全国许多地区发生了输电线路舞动现 Boo，a与b，b与c，a与c两相导线之间距离分 象，造成多起线路停电、断线和倒塔事故，给电网 另0为为 。，厶和 。。 构成了严重的威胁。因此，研究输 电线路舞动具有 重大意义。在研究输电导线的舞动及仿真时，需要 计及多种激励因素。当输 电导线传输不同功率时， 导线电流产生的安培力在导线舞动仿真中是否计 及、如何计及等 问题需要考虑。 1 三相输 电线路磁场与受力大小分析 Ⅱ 当输电线路中通过正弦交流电时，变化的电流 会产生变化的磁场，若将通电导线置于磁场中，导线 幽 1 寻致 1日J佤 I 幽 会受到磁场力的作用。三相输电线路在空间会产生 ~o／ 一 个交变的磁场，每相导线均会受到它的作用。设三 = ． sin(a-120~)l 相 输 电 线 路 中 的 电 流 分 别 为L=Isina， h=Isin(a-120。)，L=Isin(a+120。)。功 线路中通电 = Isin(a+120~)I 电流的幅值，a--cot，09为角频率，伪 时间。对 电流为 设 ， 之间的夹角为0，二者在导线口处产 的无限长的输电线路，在空间距其为 勺地方产生的 生的合磁场为玩合，ac与口6的夹角为)，， 磁感强度为 = ( 。=4兀×10～，为真空磁导率)。 … 一 ∞)，，；d+荔巴一统 1．1三相导线为任意三角形排列 现以a相输电线路为例计算其受到的安培力的 Bo合=～， + 。一2 cos(180。一 ) (1) 收稿 日期：2009—03—10． 作者简介：汪海燕 (1985一)，女，，武汉大学电气工程学院电力系统 自动化研究所硕士研究生 第8期 汪海燕，等 架空输电线路三相导线问安培力分析