特高压交流输电线路电晕效应的预测方法_可听噪声

特高压起步较晚, 没有电晕效应试验手段, 研究工作 主要集中于电晕效应的计算[ 16] , 在导线选型时也是 根据国外公式计算出的结果来选择导线分裂型式, 未对各种导线开展大量电晕效应试验进行验证。
各国输电线路导线结构与生产工艺不尽相同,
图 1 交流特高压电晕笼实物图 Fig. 1 UHV AC corona test cage
中图分类号: T M 862
文献标志码: A
文章编 号: 1003- 6520( 2010) 11- 2679-08
Prediction of Corona Effects Generated From UHVAC Transmission Lines, Ñ: Audible Noise
T A N G Jian1, Y A N G Y ing- jian2, L I Y ong- shuang1 , Z H A N G G uang- zhou2, ZH A N G Xiao- w u2, H E Jin- liang3
20 世纪 70 年代初, 日本基于超高压线 路的试 验线段数据, 并结合理论研究提出了无线电干扰的 计算方法[ 13] ; 80 年代 末, T anabe 等[ 14] 开始对 特高 压线路的电晕效应进行研究, 利用特高压电晕笼和 试验线段开展多种导线的电晕效应试验, 并论证了 特高压电晕笼用于预测直流线路可听噪声和无线电
( 1. China Pow er Eng ineering Consult ing Group Co rpo ration, Beijing 100011, China; 2. St ate Grid Elect ric Po wer Research Inst it ut e, Wuhan 430074, China; 3. St at e Key Laborat ory of P ow er Syst em s, Depart ment of Elect rical Eng ineering , T singhua Universit y, Beijing 100084, China)
干扰的可行性。
从 20 世纪 80 年代末开始, 韩国利用其电晕笼 和试验线段研究 765 kV 双回输电线路的电晕效应 问题[ 15] , 并将试验数据和已有的经验公式计算值比 较, 最终用以指导导线选型, 研究证明 6 分裂导线是 765 kV 输电线路的最佳选择。
可见, 国外对于电晕效应问题的研究均是通过 电晕笼和试验线段的试验来完成的, 很多国家对得 到的大量试验数据进行数理统计提出了适合各自国 家的可听噪声和无线电干扰预测公式。而我国由于
本文试验所采用的试验工具是我国刚刚建设完 成的特高压电晕笼, 如图 1 所示, 截面为 8 m @ 8 m 的正方形, 总长度为 35 m , 笼内配备了人工淋雨装 置, 其具体参数和试验功能参见文[ 1] 和[ 17] 。 1. 2 试验导线
表 1 列出了 不同试 验导线 的分 裂型式, 共 13 种。其中, 分裂数包括 8 分裂、6 分裂和 4 分裂; 子 导线类型包括 LGJ 630/ 45 导线、L GJ 500/ 35 导线、 L GJ 400/ 35 导线和 L GJ 300/ 50 导线; 8 @ L GJ 500/ 35 导线分裂间距有 450、400 和 350 mm 共 3 种, 6 @ L GJ 630/ 45 导线分 裂间距有 500、450 和 375 mm 共 3 种。 1. 3 可听噪声试验方法
3. 清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室, 北京 100084)
摘 要: 电晕 效应问题是特高压输电关键技术问题之 一, 是特高 压输电 线路导 线选型的 决定性 因素。为此 , 利 用

特高压电晕笼开展了 13 种导线的可听噪声试验, 获得了单位长不同导线的可听噪 声产生功率, 分析 了导线表面 场
0 引言
在特高压输电系统中, 由于电压等级的提高, 输 电线路电晕所产生的可听噪声和无线电干扰水平也 随之增大, 电晕效应问题已成为特高压输电关键技
基金资助项 目: 中 国电 力工 程顾 问集 团公 司 科技 项目 ( D G 1T01- 2010) 。
Project Support ed by S cience and T echnology Project of CPECC ( D G 1-T 01-2010) .
Abstract: With the increase of vo ltag e level, co ro na effects and electr omag netic envir onment issue g ener ated fro m po wer line beco me a cr itica l pr oblem o f U H V t ransmission, and ar e determinativ es for the split t ype of the U H V bundle. T hr ough the co ro na perfo rmance ex periments in the U H V co rona cag e, audible noise g ener atio n quantities of 13 bundles are obtained. Effects of sur face g radient o f conducto r, diameter of sub- conducto r, split space, and split number on audible noise are st udied in detail. T he results show that audible no ise is in linear relatio n with negative reciprocal o f g radient. In the same surface gr adient case, audible noise is in linear increasing r elation w ith diameter of sub- conducto r and split number. Ho wever , the inf luence of split space can be neglected. M o reov er, mult-i var iant reg ression method is sug gested to be applied to the stat istical analysis of test data. T he obtained r eg r essio n equation and its co eff icient s are ver ified t o be highly significant. F inally, methods fo r predicting audible noise generated fro m U H V lines ar e proposed, w hich ar e suitable for actual situation of China. Key words: U HV tr ansmissio n; coro na effects; A C; co rona cage; audible noise; split space
以加拿大魁北克水电局研究所( IREQ) 为代表, 加拿大从 20 世纪 70 年代开始对特高压输电线路电 晕效应问题开展了研究。T rinh 等[ 10] 利用电晕笼对 比研究了可能用于 1200 kV 级输电线路的若干种 导线的电晕效应, 并基于电晕笼试验结果提出了电 晕效应的预测方法; Sarm a 等[ 11] 在无线电干扰接收 机响应理论分析的基础上, 结合电晕笼和试验线段 对无线电干扰进行了试验研究; 文[ 12] 通过电晕笼 开展了 19 种不同配置导线的电晕效应试验, 并结合 长期的双极直流试验线段试验研究给出了 ? 600~ ? 1200 kV 直流线路电晕效应研究报告。
声和无线电干扰试验研究, 并对特高压输电线路电 晕效应进行了预测; Com ber 等[ 7-8] 利用特高压单相 和三相试验线段对特高压输电线路可听噪声进行了
深入的试验研究, 并分析了各子导线的可听噪声产 生量以及导 线几何 结构尺 寸对 可听 噪声 的影响; Perry 等[ 9] 利用试验线段和实际线路进行了电晕效 应的长期测量, 并对长期试验数据进行数理统计分 析得到特高压输电线路的电晕效应水平。
高电压技术 第 36 卷 第 11 期 2010 年 11 月 30 日 H igh V olt age En gineering, V ol. 36, N o. 11, N ovember 30, 2010
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特高压交流输电线路电晕效应的预测方法, Ñ: 可听噪声
唐 剑1 , 杨迎建2 , 李永双1 , 张广洲2 , 张小武2 , 何金良3 ( 1. 中国电力工程顾问集团公司, 北京 100011; 2. 国网电力科学研究院, 武汉 430074;
本文利用特高压电晕笼开展了 13 种导线的交 流电晕可听噪声试验工作。重点研究可听噪声的预 测方法。
1 电晕效应试验
1. 1 试验工具 特高压电晕试验笼是研究特高压交流输电线路
电晕特性及其电磁环境的重要测试手段, 在电晕试 验笼中, 利用较小电压即可模拟实际特高压线路的 电晕状态, 可方便测量不同导线的可听噪声、无线电 干扰和电晕损失等电晕效应[ 17-19] 。
术问题之一, 是 选择特 高压 输电导 线的 决定 性因 素[ 1-2] 。针对特高压输电线路电晕效应及其电磁环 境问题, 国内外陆续开展了大量的研究工作。
20 世纪 60 年代末, 法国电力公司( EDF ) 通过 理论建模对交流电压作用下导线的电晕损失进行了 计算, 并结合雨天的试验结果得出了电晕损失的预 测方法; G ary 等[ 3-4] 从理论上阐述了导线表面电场、 电流和无线电干扰激发函数之间的联系, 对导线电 晕无线电干扰激发函数物理意义进行了新的解释, 并结合试验研究提出了高压输电线路电晕无线电干