资源描述：
《高压直流输电线路地面合成场强与离子流密度的计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期中国电机工程学报。匀年月叱倪山血切名高压直流输电线路地面合成场强与离子流密度的计算傅宾兰水电部电力科学研究院提要本文介绍了·等人分析直流输电线路合成场强的方法。据此编制了计算单、双极、。高压直流输电线路各种线路布置的地面合成场强离子流密度和空间电荷密度的程序并对各、。种线路参数对合成场强离子流密度的影响作了计算和分析、言一高压直流输电线下的电场,由于导线电晕所导致的空间电荷存在,实为导线上电荷和空间电荷共同造成的合成电场它与离子流密度、空间电荷密度一起是研究和估价直流线路电晕现象的重要参数因为气象条件对空间电荷及其电场的影响很大,试验数据的收集
2、需要很长的周期,因此合成场强及离子流密度的理论计算是必不可少的。众所周知,双极直流输电线路在经济及运行上优于单极直流线路。分析双极线路电晕现象更有实用意义然而,涉及双极线路电晕现象的物理过程很复杂。当直流线路正常运行时,线路的电晕已是稳定状态。电晕产生的空间电荷在电场作用下向单一方向流动。整个空间可分为如图所示的三个区域。正极导线与地面间充满正离子区域,负极导线与地面间充满负离子区域。、,。正负导线间正负离子的共存出现了复合区域区域及是单极直流电晕区区域。,,工是双极直流电晕区双极电晕区离子可到达相反极性的导线附近使导线表面场强增高结果双极电晕区的离子
3、电流比单极电晕区强得多。因为,我们关心的是直流线路下地面附近的合成场强和离子流密度,虽然是双极线路,但实质上讨论的是区域或中单极电晕区的现象。。、,〔’合成场强的计算方法大体上可分为两类一类以等为代表另一类是采用有限、‘,,,〔’〕元法文〔比较了这两类方法认为从工程观点看等采用的简化假设是可以接受声的。本文采用了法对葛一上线作了计算和分析下面先简要介绍一下此法原理。产沪月、、、沪尹、、了、刀、、、,止少、、图双极输电线路电场力线模型本文子年月日收到第期高压直流输电线路地面合成场强与离子流密度的计算二、等法简介为便,于说明各符号含义介绍如下,无空间舆荷时
4、地面电场强度强的比值即瓦空间电荷存在时地面场强称合成场强导线表面的凡施加在导线上的对地电压、空间任意点笛卡尔坐标值空间电荷密度每根导线单位长度的电荷,争离子电流密度导线表面的电荷密度“。真空介电常数沿电力线的距离平均离子迁移率导线距地面高度必无空间电荷时空间某点的电位次导线半径必有空间电荷时空间某点的电位正、负极导线间的距离导线表面电晕起始电压”分裂导线根数有空间电荷时场强与无空间电荷时场饥导线表面粗糙系数一简化假设当线路的几何尺寸决定之后,合成场强,空间电荷密度和离子流密度满足下列三式。甲·一刁一甲·综合这三个式子,得,·二〔甲,。守甲这种合成场强方
5、程的解法现尚无可知,原因是描述有空间电荷的合成场方程是非线性的为此,盯等人引进一些假设以便求解假设有么空间电荷只影响场强幅值而不影响其方向,即假设一式中为标量函数如果沿着已知无空间电荷场的电力线求解合成场强,那么原先复杂的二维场问题便转为一维的沿电力线解一组非线性微分方程边介值问题电晕后导线表面场强保持在起晕场强值当导线对地电压为时导线表面电位中时叭中二时必一导线表面的值即“略去离子的扩散离子迁移率是常数与电场强度无关双极线路下正、负离子迁移率相同、〔’正负极导线起晕电压相等中国电机工程学报第卷二计算公式无空间电荷时场强的求法很多本文采用文献〔」介绍的
6、逐步镜象法或模拟电荷法。对子〔单极直流线路还可采用保角变换法,,。,根据式求出后只要求碍即可求得的求法是由式·月,户可导出甲二这说明之积沿着任意一条无空间电荷电场力线是一常数因而一又从式,关系式甲·二和式,可得甲··甲一刁将一一毋和从式求得的代人,得吧己币一,积分并,整理便可求得函数,一,事喇,·,一,将及式联立求解得二甲刁再代人式后沿电力线有助那一山。,召,由于一毋以及式即可求得的计算式下石节了节十气丁下气,币下弓厂弓尸不忿几。,、沿无空间电荷的电场力线的及值求得后便可算出及户,〔’,,解和式时可用弦截迭代法初值若迭择不当可能会不收敛为此〔’等提出了
7、一个寻找初值的公式,。一“。‘。刀一,,芯币场』为刀,可以较好地选式中是哑电位变量通过平均电荷密度取的初值户、三计算结果与分析一一葛上线计算结果。,一表列出了用本文方法和程序对葛上线的计算结果为了验证本程序的正确性还计算了国外几条线路,并与泰西蒙公司的资询资料作了比较。计算结果是一致的。二导线表面条件对电晕起始梯度的影响由于实际线路采用绞线,导线表面有刻痕、油脂及其它污垢所以实际导线表面电晕起始梯,乙’」“‘。口度往往比怀特亥得或皮克公式按光滑导线计算的低得多光滑导线与实际导线起晕梯度的比值称表面粗糙系数州值与线路污秽、气象条件、线路运行时间及导线截面
8、大小有关。各种文献对戏值的选取很分散。文献「叼对达勒斯试验线路取起晕梯度为,用皮克公。,。,式
