超高压变电站工频电磁场计算分析与应用

《超高压变电站工频电磁场计算分析与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、超高压变电站工频电磁场计算分析与应用重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：罗鹏指导教师：李永明副教授学位类别：工程硕士（电气工程领域）重庆大学电气工程学院二O一五年四月CalculationandApplicationofthePowerFrequencyElectromagneticFieldsintheUHVSubstationAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByLuoPengSuper

2、visedbyLiYongmingSpecialty:ME(ElectricalEngineeringField)SchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity，Chongqing，ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着我国变电站电压等级的持续提高，变电站内电磁场分布问题也愈来愈受到社会各界的关注。通过对整个变电站内空间任意处分布的工频电磁场计算方法的研究，为开展变电站工频电磁场在工程设计和环境评价方面的应用研究具有非常重要的现实意义，同时，还能用于不同电压等级的变电站工频

3、电磁场强度的预测与计算工作。目前关于变电站内工频电磁场的计算分析主要集中在站内实际测量分析和重要电气设备周围的工频电磁场计算，对站内工频电磁场整体分布的数值计算还鲜有研究。变电站内带电导体相对集中，电气设备种类复杂繁多且形状各异，使电场源和磁场源变得复杂不宜计算。倘若为了研究变电站内三维工频电磁场的分布问题，则须采用适宜的数值算法进行模型建立与仿真分析，使之能深入研究变电站内电磁场的分布问题。基于矩量法（MOM）与模拟电荷法(CSM)，对整个超高压变电站内空间分布的工频电磁场进行仿真与分析。具体工作内容如下：①基于改进的三维模拟电荷法，推导了变电站空间工

4、频电场的计算方法。采用改进的模拟电荷法，能较短时间的计算整个变电站内空间分布的三维工频电场，为计算其他电压等级变电站内工频电场提供了有效、快速的方法。②基于矩量法，推导了变电站内三维工频磁场的计算方法。该方法可以对建立的变电站内进出线、母线及空心电抗器组等电气设备的较大场域模型进行工频磁场计算，为研究变电站内工频磁场的分布提供了一种途径。③建立变电站内电气设备模型及变电站整体三维电磁场模型，根据空气绝缘开关设备(AIS)变电站内部电气设备的物理模型及对周围空间电磁场影响的作用建立模型，并将所建模型简化，以达到预期的工程实际需求，为其他变电站电磁场整体建模

5、提供一种有效方法。④通过所建的变电站三维电磁场模型，进行变电站工频磁场的仿真计算与研究分析，通过计算结果与实测数据的良好比对，验证了算法及建模的有效性。最后还讨论变电站工频电磁场是否超过暴露限值，以及对变电站内工频电磁场分布的优化分析。关键词：变电站，模拟电荷法，矩量法，工频电磁场，优化电磁场I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTRisingoperationvoltagelevelswithindomesticsubstationshaveledtointerestsofresearch,whereelectromagneticenvironm

6、entisincreasinglyfocusedbycitizens,especiallyinsideEHVsubstations,intheplacethatpowerequipmentsarehighlycentralized,leadingtomoresevereelectromagneticharassment.Investigationofaneffectivecalculationapproachforelectromagneticfielddistributionwithinthewholesubstation,canpresentaccu

7、rateevaluationofthefielddistribution,andalsoprovidereliablereferencewhenplanningitsconstruction,benefitingecologicalenvironmentbalancelayoutdesignandreasonableelectromagneticenvironment.Atpresent,thecalculationofpowerfrequencyelectromagneticfieldmainlyfocusesonthatnearsomecritica

8、lequipment,whilethenumericalcalculationa