考虑空气湿度影响的特高压直流线路离子流场研究-东北电力大学.pdfVIP

第37卷第6期　 东 北 电 力 大 学 学 报 Vol.37,No.6 2017年12月 Journal Of Northeast Electric Power University Dec,2017 - - - 文章编号:1005 2992(2017)06 0086 07 考虑空气湿度影响的特高压直流线路离子流场研究 1 2 2 祝　 贺 ,刘　 豪 ,李本增 (1.东北电力大学 建筑工程学院,吉林 吉林 132012;2.国网四川省电力公司凉州供电公司,四川 凉州615000) 摘　 　 　 要:随着特高压直流输电线路的建设,线路引起的电磁环境问题也受到广泛关注。 线路附近 的合成电场和离子流密度是评价电磁环境的两个重要指标。 我国西南地区水电资源丰富,建设特高压 直流输电线路将电能输送到负荷中心具有很高的经济效益。 然而,西南地区较高的空气湿度是影响电 磁环境的重要因素。 为了得到受空气湿度影响的特高压输电线路地面离子流场的分布规律,建立考虑 空气湿度影响的离子流场计算模型,研究不同空气湿度下特高压直流输电线路离子流场的分布规律。 计算结果表明:在空气湿度影响下,随空气湿度增加地面合成场强和离子流密度幅值都有不同程度增 大,合成场强的增长幅度非常显著,而离子流密度的增长幅度很小,基本可以忽略。 关 键 词:特高压直流输电线路;空气湿度;上流有限元法;合成电场;离子流密度 中图分类号:TM726 　 　 　 　 文献标识码:A 为满足全面建成小康社会对电力增长的需求,克服我国经济发展与能源分布不平衡的现状。 发展 具有输电容量大,输送距离远,线路走廊占地少等优点的特高压电网,将我国西部地区的电能资源输送 - [1 2] 到经济发展较快的东部地区,实现我国电力资源的优化配置 。 与交流输电线路相比,直流输电线路 导线极性不变,电晕放电产生的带电离子,在电场力的作用下向周围空间运动,导致输电线路附近空间 充满带电离子,因此,直流输电线路周围空间的电场是由空间电荷与导线共同作用产生的,称为合成 - [3 5] 电场 。 我国幅员辽阔,地形和气象条件复杂多变,特高压直流输电线路通常要途径高海拔,高温湿,重污染 - [6] [7 9] 等气象条件复杂地区。 随着特高压直流输电线路的建设,学者们做了很多关于雾 、风速 、降 [10] [11] 雨 、雾霾 等气象条件对离子流场分布影响的研究。 但针对空气湿度对离子流场分布规律影响的 深入研究依然比较少。 我国西南地区水电资源丰富,建设特高压直流输电线路将丰富的电能资源输送 到东部沿海地区具有很高的经济效益。 但西南地区降雨多,空气湿度大,空气中悬浮着大量水蒸气分子 - 会影响线路附近的电磁环境[12 13]。 环境的合成电场和离子流密度是判断线路沿线电磁环境是否超标 的重要依据。 因此,加强空气湿度对特高压直流输电线路电磁环境影响的研究,对发展特高压电网的具 有重要的工程实用价值。 本文通过分析空气湿度对特高压直流输电线路离子流场影响的机理,建立考虑空气湿度影响的离 子流场计算模型,研究不同空气湿度对特高压直流输电线路离子流场分布的影响。 基于Kaptzov假设, 采用上流有限元法求解,给出不同空气湿度影响下特高压直流输电线路地面合成电场和离子流密度的 分布规律,为新建特高压直流输电线路设计提供依据。