500kV同塔双回交流输电线路传输能量空间分布

【摘要】：输电线路在配电网中占有重要的地位,输电线路的优化设计对其传输能力和占据的输电走廊宽度有很大的影响。当前,我国电网已进入了以超特高压、远距离、大容量为标志的"西电东送、南北互供、全国联网"的新阶段,随着输电线路的不断建设,我国的输电走廊越来越紧张,需要优化输电线路以提高单位线路走廊宽度下的输电容量,提高输电的经济效益、减小输电走廊的占地面积。本文基于模拟电荷法、模拟电流法计算出导线周围空间的电场和磁场分布,在此基础上计算出坡印廷矢量,并得出导线周围坡印廷矢量的分布。从仿真结果中可以看到,导线周围电磁能量密度较大。根据坡印亭矢量,计算导线周围不同区域内导线的传输能量,得到输电线路的有效能量传输通道和主要能量传输通道,为高压输电线路的设计提供一定的参考。主要结论:从空间看,500kV同塔双回路超高压输电线路周围电场、磁场和坡印廷矢量程椭球型对称分布。在导线附近区域,电磁能量密度较大,随着空间点距离输电线距离的增大,能量传输密度减小。从表1可以看出,在距离边缘导线(或上下导线)3m的范围内,其传输能量已达到总传输能量的80%以上,这个通道可以称为线路的主要能量传输通道;在距离边缘导线(或上下导线)13m的范围内,其传输能量已达到总传输能量的90%,再增大计算范围,传输能量增加不明显,这个通道可以称为线路的有效能量传输通道。改变输电线路的相序,可以看出,其参数和正序计算结果相同。本文作者由于时间和条件有限,没能对计算结果进行实验验证,在以后的学习和工作中将完善这方面的实验。