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各种方法计算电晕损失的结果比较导线结构 分裂

作者:to88通盈官方网站 发布时间:2020-11-21 14:31 点击数:

  各种方法计算电晕损失的结果比较导线结构 分裂根数 导线直径mm 极电压kV 400 400 400 500 600 600 极间距 cm 1980 1050 1050 1830 1830 1120 测量结果 kW km 计算结果kW km 皮克公式 75安乃堡公式 2为中国电力科学研究院的葛上500

  各种方法计算电晕损失的结果比较导线结构 分裂根数 导线直径mm 极电压kV 400 400 400 500 600 600 极间距 cm 1980 1050 1050 1830 1830 1120 测量结果 kW km 计算结果kW km 皮克公式 75安乃堡公式 2为中国电力科学研究院的葛上500kV直流试验线路的计算和实测结果比较。由表3 2可以看到 参数的取值对计算结果的准确度影响非常大 而这些参数是在特定的条件下获得的 当其应用于其它条件下时有可能产生较大的误差。取得合理参数的最好方式是实际测量 但这在设计阶段是不可能实现的 因此希望能够找到一组适用范围相对较广的固定参数 为此EPRI给出了各公式中参数的推荐值。比较表3 2的结果可以看到 在EPRI推荐的参数下 安乃堡公式的计算结果在各种电压下相对较好。安乃堡公式是个实测数据和合理的特殊意义相结合的拟合公式 它基本上反映了线路各种参数和影响因素对电晕损失的关系 我们选用安乃堡公式进行计算。 10 500kV直流试验线路的计算和实测结果比较公式 运行电压 kV 500 450 400 350 300 250 实测经验系数 2610 EPRIKc 185Kc 253Kc 直流输电线路无线电干扰的特点电晕对无线电的干扰 以下简称无线电干扰或干扰 的根源是电晕电流的高频 射频 分量 只有脉冲电晕才产生无线电干扰。干扰与脉冲的参数 上升和下降的时间有关 由于电晕脉冲电流波形包含了一系列频率分量 所以干扰也将占据相当宽的频带。 由于交、直流电晕脉冲特性的不同 交、直流电晕干扰特性也有许多差别。在同样条件下 直流电晕干扰值较交流电晕为小 它随电压的提高而增加的幅度也较小。降雨、雪、雾时 直流电晕干扰反而较好天气时为低 这是与交流电晕干扰完全不同的。在同样干扰值 一般以准峰值表示 直流电晕的实际干扰效果——骚扰效应也比交流电晕为弱。这些也是直流线路的优点。负极性导线电晕放电 放电点一般均匀分布在整个导线表面 脉冲幅值小 重复出现的脉冲幅值基本一致。和正极性导线线电信号接收干扰不大。正极性导线电晕放电 放电点在导线表面的分布随机性大 持续的放电点大多数出现在导线表面有缺陷处 放电脉冲幅值大 且很不规则 是无线电干扰的主要来源。对于双极性直流输电线路 正极导线产生无线电干扰一般要比负极性大6dB。 美国EPRI在试验线路下 对试验线路加不同电压 曾邀请一些人进行无线电信号接收质量的评价试验。接收质量分为五个等级 它们是 背景查觉不到 背景可查觉 背景明显 难听懂和听不清。主观评价结果认为 对直流输电线dB 即广播信号必须比直流电晕干扰高出20 21dB 才能较为满意的收听。而对交流输电线路较为满意的收听的信噪比为24dB 由此可见直流输电线路因电晕对无线电广播的干扰要比交流线路的小。 美国能源部建议走廊边缘上80 全天候的无线dB 日本将目标值定在50dB 为全天候50 的值。巴西 800kV直流输电线路设计规定线路走廊边缘的无线电干扰在大雨情况下不允许超过42dB 1MHz 而且信噪比必须低于20dB。我国 800kV特高压直流 UHVDC 输电线dB。 美国EPRI对导线kV等级的试验线路进行无线电干扰测试 距离正极性导线 好天气下的测量值分别为 42 2dB、46 7dB和49 8dB。 关于电视干扰 对直流输电线路 与交流输电线路相比 对信号接收的影响较轻。从已试验的各电压等级和导线 流线路电视干扰的调查情况来看 在距离线m以外 电视干扰的影响几乎可以忽略。根据目前的研究水平和条件 一般认为只要一条输电线路的无线电干扰特性设计满足要求 可以不考虑电视干扰问题。 直流输电线路无线电干扰的经验公式直流线路无线电干扰的计算公式主要根据试验线路和已运行的实际线路大量测量而得到的。 美国EPRI公式邦维尔电力局Capon公式 00200flogDDlogfflogrlogggloggglogRImaxmax RI——所计算的无线电干扰值 dB gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm g0——导线表面电晕起始电位梯度 14kV cm r——子导线半径 cm。 f——所需计算的频率 MHz f0——基准频率 834MHzD——计算点距正导线——距正导线kHz 国际无线电干扰特别委员会CISPR 推荐公式 wfmaxEDlogENlogrlogg RI 38 13 RI——所计算的无线电干扰值 dB gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm r——子导线半径 cm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线的距离 wE——气象修正项 以海拔500m为基准 每1000m增加3 3dB fE ——干扰频率修正项 210215flogEf f——所需计算的频率 MHz。 EPRI给出了使用其公式计算得到的不同线路的无线电干扰值并与测量结果作了比较 本报告另外使用CISPR公式作了计算 结果如表4 1所示。可以看到 与测量结果相比 使用EPRI公式和CISPR公式均可得到比较高的准确度。在下面的分析中 本报告将选用CISPR公式进行计算。 各种方法计算无线电干扰的结果比较导线结构 分裂根数 导线直径mm 极电压kV 400 400 500 525 600 500 600 525 600 极间距 cm 1050 1050 1830 1830 1830 1120 1120 1320 1320 导体表面最大电位梯度 kV cm 22 测量结果dB 53 计算结果dB EPRI公式 51 CISPR公式48 直流输电线路可听噪声的特点输电线路导线产生电晕后 伴随电晕放电 还同时会产生可听噪声。随着电压等级的升高 它已成为设计交、直流特高压线路必须考虑昀重要因素。通过交、直流线路大量试验研究 已经查明交、直流线路电晕放电时产生的可听噪声主要来自正极性流注放电。输电线路因电晕放电产生的可听噪声 严重时会对线路附近居民带来烦躁和不安 因此设计和建设直流线路时 应将可听噪声限制到合理范围内。 600kV及以上等级的直流线路可听噪声的主观评价的研究结果表明在相同的噪声水平 直流与交流线路可听噪声产生的烦恼程度存在差别。在50dB以内 直流和交流线路可听噪声产生的烦恼程度是相同的 但高于此噪声水平 直流线路产生更令人烦恼的噪声。 美国能源部 DOE 建议将直流输电线 以上的好天气不超过该值 来源于美国BPA早期的有关调查研究结论。日本将直流线 的可听噪声目标值定为40dB。巴西 800kV直流输电线路电场强度设计规定线路走廊边缘的可听噪声不超过40dB。我国 800kV特高压直流 UHVDC 输电线dB。 交流输电线路的可听噪声 在晴天时很小 一般是在小雨、雾和下雪时 导线表面受潮 表面附着水滴 此时可听噪声大 是线路设计考虑的主要条件。而直流输电线路 下雨时 可听噪声较晴天反而 15 有所减小 下雪天的噪声与晴天差别不大。因此晴天的可听噪声是设计直流线路时首先要考虑的。 美国EPRI对导线kV等级的试验线路进行可听噪声测试 统计距离正极性导线 好天气下的测量值分别为 39 7dB、42 2dB和47 2dB 除去背景噪声的估计修正值分别为 37 3dB、41 0dB和47 2dB。 直流噪声水平的计算方法和交流的方法基本相同 但由于直流噪声只由正极性线路产生 因此对于单回双极运行线路 只需考虑一极导线产生的噪声而不用将多相噪声相加。 完整的线路可听噪声特征应包括当时的背景噪声、噪声的频率、噪声的空间分布。然而目前一般的方法并不能计算这些。目前所有的可听噪声预测方法都根据A Weighted声音水平 dB Weighted是一种广泛应用的噪声测量方法它考虑了整个频率范围内的噪声 但给不同的频率加上不同的“权重” 在对人耳最敏感的中频 500 3000Hz 所加的权重最大。 直流输电线路可听噪声的经验公式直流线路可听噪声的计算公式主要根据试验线路和已运行的实际线路大量测量而得到的。 美国邦纳维尔电力局BPA 推荐公式 测量条件 晴天时L50 16 适用范围 5cmDlog dlogglog ANeqmax AN——概率L50可听噪声值 dB gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm deq——rN 640321 mm r——子导线半径 mm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线的距离 美国电力科学研究院EPRI 推荐公式 Kh SDlogNlog rlogglogANmax 11023 gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm r——子导线半径 cm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线的距离 h——导线平均高度规定为对地最小距离 德国FGH公式测量条件 晴天最大值 适用范围 171log102log40log104 1max DrNgAN gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm r——子导线半径 cm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线的距离 魁北克水电局IREQ 公式 测量条件 晴天时平均值 适用范围 0maxlog4112log40log10 25 ANDrNgkAN gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm r——子导线半径 cm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线的距离 典型季节下k和AN0值季节 AN0夏天 5426 8426 5124 日本中央电力研究院CRIEPI 公式 测量条件 晴天时平均值 适用范围 47S44 18DgGGGGANlog1050 10max50506060gmax——导线表面的最大电位梯度 kV cm r——子导线半径 cm。 N——分裂导线的根数 D——计算点距正导线dB时导线表面电位梯度 可用下式表示 12601250 253812121log72log 11312121log106log SdnGSdnG 上面介绍的计算方法都被应用在不同的线路结构上 大部分为有长期可听噪声测量数据的正在运行的或者试验线路。所有的数据都通过合理的方法测量得到 因此能够保证足够的准确度用于比较各种计算方法的优劣。 下面使用分析各公式分析表5 2所示的线路参数的可听噪声 其分析结果和测量结果间的误差如表5 3所示。可以看到 各计算公式产生的误差都较小。在所分析的结构中BPA公式与测量结果的偏差平均最小。表5 4给出了使用BPA公式和EPRI公式计算得到的不同线路的可听噪声值。可以看到 使用BPA公式和EPRI公式得到的结果比较一致。在下面的分析中 本报告将选用BPA公式进行计算。

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