基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测.pdf

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1、第２６卷第３期电力科学与技术学报Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３２０１１年９月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＩＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＳｅｐ．２０１１基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测邢修武１，马孝平２（１．中广核工程有限公司，广东深圳５１８１２４；２．湖南电力建设监理咨询责任有限公司，湖南长沙４１０００４）摘要：基于有限元方法，计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声．通过与传统计算方法和现场实测数据的比较，验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性，计算结果表明：有限元法能准

2、确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化，有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度．并开发了输电导线电磁环境评估通用计算程序，可以准确计算各种导线布置和运行工况下的电磁环境参数，实现输电导线周围电磁环境的有效评估和预测．关键词：有限元；输电导线；电磁环境；评估预测中图分类号：ＴＭ９３文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－９１４０（２０１１）０３－００６８－０７ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｆｏｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｂａｓｅｄｏｎ

3、ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ１，ＭＡＸｉａｏ－ｐｉｎｇ２ＸＩＮＧＸｉｕ－ｗｕ（１．ＣｈｉｎａＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８１２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｎａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ（ＦＥＭ），ｔｈｅｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ

4、（ＰＦＥＦ），ｐｏｗｅｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ（ＰＦＭＦ），ｒａｄｉｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＩ）ａｎｄａｕｄｉｂｌｅｎｏｉｓｅ（ＡＮ）ａｒｏｕｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｗｉｔｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｔｏｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｏｆｒｅａｌｐｏｗｅｒｌｉｎｅｓ，ｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆＦＥＭｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＦＥＭｃａｎ

5、ａｃｃｕｒａｔｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｓｕｂ－ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｕｒｆａｃｅｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈａｌｏｎｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｄｕｅｔｏｔｈｅｕｎｅｖｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｃｈａｒｇｅ，ａｎｄｔｈｅＲＩａｎｄＡＮｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｓｉｍ－ｐｒｏｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｆｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ａｇｅｎｅｒａｌｃａｌｃｕｌａ－ｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ

6、ｎｌｉｎｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｉｓｄｅ－ｖｅｌｏｐｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｉｔｈａｌｌｗｉｒｅｌａｙｏｕｔｓｕｎｄｅｒｅａｃｈｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｃａｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｒｏｕｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｃａｎｂｅａｓｓｅｓｓｅｄａｎｄｐｒｅｄｉｃ

7、ｔｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＥＭ；ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ收稿日期：２０１１－０７－３０通讯作者：邢修武（１９７１－），男，工程师，主要从事核电工程的研究与管理；Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｘｗｘｘｗ１９９５＠１６３．ｃｏｍ第２６卷第３期邢修武，等：基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测６９随着中国电力工业的发展和各类城镇规模的不满足式（１）的最小能量泛函可表示为断扩大，２２０ｋＶ超高压输电线路穿越城

8、镇的情况经２２Ｊ（φ）＝１｛ε（φ）＋ε（φ）｝ｄｘｄｙ＝ｍｉｎ．（２）常出现，原本多在郊区野外出现的５００ｋＶ线路也２Ｄｘｙ不可避免地经过城镇．超、特高压输电线路产生的电将连续场域进行离散剖分有ｎ磁污染对城市以及长期居住在沿线附近居民的影响Ｊ（φ）＝∑Ｊｅ（φ）．（３）引起了社会各方面的关注．因此，确定输电线路下方ｅ＝