基于场强法的高压输电线路电力参数

超（特）高压交直流输电线路带电作业摘要：随着我国电网的快速发展，超／特高压输电线路相继建设并投入运行，为给超／特高压输电线路带电作业开展提供技术支撑，结合交流750kV、1000kV和直流±660kV、±800kV输电线路特点，通过试验和理论计算，获取了带电作业关键技术参数，确定了作业人员安全防护原则，研制了大吨位绝缘提线工具和绝缘子更换卡具，并根据研究成果制定了超／特高压线路带电作业技术导则标准。

现场应用的成功开展表明，超／特高压线路开展带电作业是安全、可行的。

超／特高压输电交直流输电线路带电作业技术研究成果能有效指导带电作业的安全有序开展。

关键词：超/特高压；直流输电；带动作业1 导言我国带电作业技术经过近60a的研究及应用，已成为输配电线路检测、检修、改造的重要手段和方法，为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重要的作用。

近10a来，随着750kV、1000kV交流输电线路和±660kV、±800kV直流输电线路的建设和投入运行，对带电作业技术提出了一系列新的研究课题。

2 带电作业安全距离及组合间隙带电作业安全距离包含带电作业最小电气间隙及人体允许活动范围。

在IEC标准中，最小电气间隙是指在带电作业工作点可防止发生电气击穿的最小间隙距离。

最小组合间隙是指在作业间隙中的作业人员处于最低的50%操作冲击放电电压位置时，人体对接地体和对带电体两者应保持的距离之和。

最小电气间隙的确定受到多种因素的影响，主要包括间隙外形、放电偏差、海拔高度、电压极性等。

一般来说，作业间隙的形状对放电电压有明显的影响。

在正极性标准冲击电压下，“棒－板”结构的放电电压最低，其间隙系数为1.0。

对于带电作业中形成的不同间隙结构，可通过真型试验求出不同电极结构下的间隙系数。

2.1 试验及绝缘配合方法一是试验方法进行带电作业操作冲击放电试验时，根据不同电压等级超／特高压输电工程的导线参数、杆塔型式、绝缘子串型等准备试验试品。

1、输电线路的参数及等值电路：1）导线每公里的电阻计算式为r o=ρ/S（Ω/km）式中r o——导线材料的电导率，(Ω/km）S—-导线的截面面积，mm2；ρ—导线材料的电阻率(Ωmm2／km)，在温度t=20°C时，铜的电阻率为18.8Ω·mm2／km，铝的电阻率为31．5Ω·mm ／km2，因此导线长度计算公式为R=r O L。

2）电抗如果架空线三相对称排列（等边三角形)，或三相不对称排列，但经过完整换位后,单导线每相单位长度电抗：r- 导线实际半径（计算半径,比如， LGJ-400/50的计算半径为13。

8mm)，mmD m-几何均距，mmD ab、 D bc、 D ca分别为A相与B相、 B相与C相、 C相与A相导线间的距离。

如果是分裂导线，则：分裂导线可以减少电晕放电和线路电抗.其中，n-分裂导线的分裂数；r—分裂导线每一根导体的计算半径;d1i—分裂导线一相中某根导体与其它i—1根导体间的距离。

例：分裂导线每相单位长度电抗：3)电纳如果架空线三相对称排列(等边三角形），或三相不对称排列，但经过完整换位后，单导线每相单位长度电纳：分裂导线每相单位长度电纳：4）电导架空线的电导主要由沿绝缘子表面的泄漏现象和导线的电晕所决定。

沿绝缘子表面的泄漏损失很小，可忽略。

电晕是强电场作用下带电体周围空气的电离现象。

当设计线路时选择合适的导线截面，则可以不考虑电晕损耗.（正常时G=0）2、电力线路的等值电路架空线路U N≤35KV或长度L＜100km；不长的电缆线路或U N≤10KV。

架空线路U N＞ 35KV或长度L在100—300km;不超过100km电缆线路或U N＞10KV[例］有一长度为100km的110kV线路，导线型号为LGJ—185/30,导线计算直径为19mm，导线水平排列，相间距离为4m,试求线路的参数并作出等值电路.解:r1=ρ/S=31.5/185=0。

电力供电线路的参数计算作者：李广胜马兴旺王全智来源：《楚商》2016年第04期电力系统线路的电气参数是指线路的电阻r、电抗x、电导g和电纳b。

将电路中的主要参数进行简化，建立模型后对线路参数进行分析。

一、输电线路的电阻有色金属导线（含铝线、钢芯铝线和铜线）每单位长度的电阻可引用电路分析资料中导体的电阻与长度、导体电阻率成正比，与横截面积成反比的原理计算：r=？籽/S ？萃/km，式中，r为导线单位长度电阻，r=？籽/S ？萃/km；r=？籽/S ？萃/km为导线材料的电阻率，r=？籽/S ？萃/km；S为导线截面积，单位mm2。

由于用上式计算的电阻同导线的直流电阻相差很小，故在实际应用中，通常就用导线的直流电阻替代，导线的直流电阻通常可从产品目录或手册中查得。

但由于产品目录或手册中查得的通常是20℃时的电阻值，而线路的实际运行温度又往往异于20℃，要求较高精度时，t℃时的电阻值rt可按下式计算：r=？籽/S ？萃/km，式中，r20为20℃时的电阻值r=？籽/S ？萃/km，a为电阻温度系数，对于铜a=0.00382（1/℃），铝a=0.0036（1/℃）。

二、输电线路的电抗（一）单导线单位长度电抗r=？籽/S ？萃/km，式中，r为导线的半径，（mm或cm）；r=？籽/S ？萃/km为导线材料的相对导磁系数，对于铝和铜r=？籽/S ？萃/km=1；Dm为三相导线几何均距，（mm或cm），其单位与导线的半径相同，当三相导线相间距离为D时，则几何均距为：，若三相导线为如左图所示的水平排列， Dm=1.26D，等边三角形排列时：Dm=D。

将f=50Hz，r=？籽/S ？萃/km=1代入式x即可得：r=？籽/S ？萃/km，由上面的计算公式可见，由于输电线路单位长度的电抗与几何均距、导线半径为对数关系，故导线在杆塔上的布置及导线截面积的大小对导线单位长度的电抗x影响不大，在工程的近似计算中一般可取为x=0.4r=？籽/S ？萃/km。

1000kV特高压交流紧凑型线路电磁参数分析分析了特高压紧凑型输电线路的原理及关键电磁参数。

与常规线路相比，特高压紧凑型输电线路自然传送功率提高，线路走廊宽度压缩，地面场强、无线电干扰、可听噪声以及波阻抗均有减小趋势。

实例表明电压等级相匹配的紧凑型电磁参数的最优选择对未来输电的经济性和安全性发展有重要研究意义。

标签：特高压；紧凑型输电线路；电磁参数输电线路工程项目中，电气相关的参数主要有电磁环境，线路工频参数，自然功率等参数。

其中，在采用1000kV级特高压输电时，电磁环境问题是影响其可行性的关键问题之一。

与500kV线路相比，1000kV级特高压输电线路电压高、导线大（截面大，多分裂）、铁塔高、线路走廊宽等，其电磁环境将与500kV的情况相比问题更加严重[1]。

紧凑型输电线路具有自然传输功率高、几何均距大、不平衡度低和走廊利用率高等[2]优点，可以解决特高压产生的环境问题。

紧凑型线路作用的发挥主要取决于电磁环境参数的优化设计[3]，诸如：子导线表面场强、起晕场强、波阻抗、可听噪声、无线电干扰等。

下面将介绍这些参数的概念以及原理。

1 关键电气参数的分析1.1 子导线电荷导线表面电场强度的计算直接关系到线路造价、经济运行和对周围环境的影响程度，是输电部门和线路设计所关心的主要问题之一，因此要求采取尽可能准确的计算方法。

而线路的设计向着紧凑型的方向发展，这就对导线表面电场强度的计算精度提出来更加严格的要求。

为了计算特高压交流紧凑型输电线路的电晕特性（包括无线电干扰、可听噪声等），一般采用逐次镜像法计算导线表面场强，子导线表面场强求解不考虑相间的影响。

设导线上的镜像实部电荷产生的垂直场强和水平场强分别为ERV和ERH，虚部电荷产生的垂直场强和水平场强分别为EIV和EIH；对于导线表面，各点场强可直接按下式求得：1.2 导线表面起晕场强导线会在高电压作用下起晕，其表面的气体被局部电离，此时产生脉冲电流，其能量以电磁波的形式直接辐射，造成能量损失，同时其产生的脉冲电磁波对无线电和高频通信都会形成干扰。

浅析架空输电线路电气参数摘要：为满足国民经济快速发展的需要，以特高压交、直流输电为代表的电网建设正在如火如荼地展开。

输电线路参数是电力系统分析所必需的一项基本数据，高压输电线路的设计尤其电气参数是电力系统建模的重要组成部分，该参数的准确性对于电网的运行、调度、规划部门都有着重要的意义。

本文在参考相关设计手册和文献的基础上，总结线路参数的阻抗计算过程，用于线路参数实测过程中的理论分析。

关键词：输电线路；电气参数；参数计算1.1 需求背景输电线路是电力输送的载体，是电力系统的主要组成部分之一，对电力系统起着极其重要的作用。

输电线路的参数主要是指其工频参数，它包括正序阻抗、正序电容、零序阻抗、零序电容以及多回互感线路之间的耦合电容等，这些参数是电力系统进行潮流计算、短路电流计算、继电保护整定计算以及选择电力系统运行方式等工作的必要参数，其准确性直接关系到这些计算结果的准确性。

通常线路参数的获得有两种方法：一是通过实际测量获得，二是根据线路的排列方式和物理参数进行理论计算获得。

实际中的输电线路工频电气参数的理论计算往往比较复杂且受很多不确定因素的影响，两种方法都有各自不同的优缺点。

工程上，对110kV及以上的线路要求进行实际测量，并以实测的结果为准，对110kV以下的线路一般不进行实测，而以理论计算的结果为准，对系统安全要求较高的线路必须要进行实测，对新建线路和改建线路也要进行实测。

实测和理论计算两种方法在实际中是相辅应用的。

对于要求进行实测的线路，实测结果以不偏离理论计算值过多为原则。

1.2 三相线路的阻抗1.2.1 三相线路的阻抗对于三相线路，在进行参数计算时，可以用三个平行的“导线—地”回路来代替。

根据卡尔逊的基本思想，所有地中电流的返回路径仍可用一根虚设的导线来表示，如图1-1所示。

这一三相架空线路的等值模型对于各序参数的计算都适用。

这将是分析计算线路参数的一个基本出发点。

图1-1 三相导线-地回路等效回路1.2.2 分裂导线的合并方法为了减少电晕干扰，超高压线路大多采用分裂导线。

110kV输电线路电晕损失和地面场强的计算刘成立【摘要】随着电力行业的改革，电企需要自负盈亏。

如何降低线路损耗，提高运行经济性成为供电企业的重要工作。

在输电线路的设计运行过程中，电晕损失及地面场强都是需要加以重视的问题。

在本文里，我们将对电晕损失和地面场强的相关概念进行简单了解，并重点对110kV输电线路电晕损失和地面场强的计算方法进行探讨。

【期刊名称】《低碳世界》【年(卷),期】2015(000)013【总页数】2页(P47-48)【关键词】110kV;输电线路;电晕损失;地面场强【作者】刘成立【作者单位】中国电建集团四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TM726随着城市建设的不断推进，及电力行业的深化改革，电企在运营过程中被要求自负盈亏，如何提高效益，降低损耗成为供电单位需要考虑的重要问题。

用电需求的增长导致了电网规模的不断扩大，输电线路也越来越长，110kV输电线路作为重要的配电网络，其运行质量直接关系着供电企业的运营效益。

在本文里，我们将针对110kV输电线路运行过程中出现的电晕损失及地面场强进行分析，了解其基本概念，并对其计算方法进行深入探讨。

电晕是不均匀电场中特有的电子崩。

电晕损失指的是当高压输电线路表面的电场强度超过空气击穿强度时，靠近导线表面的空气被击穿，电能被转化为热、光、噪声、无线干扰等形式释放。

简单的概况就是由于出现电晕而造成的能量损耗，电晕损耗对于电力运行是一个不利的因素，会降低输电的经济性。

在目前，降低电晕损耗的主要办法是加大导线半径，提高电晕起始电压。

在110kV输电线路运行过程中，其电晕损耗主要是受电晕放电情况、输电线路导线表面状况、导线表面电场强度、沿线地区气候及海拔高度等多方面因素影响，这就导致电晕损耗的计算非常复杂。

对于110kV输电线路的电晕损耗我们一般是依据近似计算法进行估算，在理想的正常天气情况下，当110kV输电线路的截面积在70～185mm2之间，其年均电晕损耗占电阻损耗大约为4.7～0.3%。

综述高压供电系统继电保护参数配置1 电力系统基准值及标幺值的计算方法1.1 基准值的计算方法在计算高压短路电流时，一般只计电力线路、变压器等电抗元件的电抗，采用标幺值法计算。

为了便于计算，在计算之前通常选定短路回路的基准容量、基准电压、基准电流及基准电抗等参数。

基准容量通常为：=100MVA，基准电压通常选各级的平均电压，即：==1.05式中：——基准电压，单位为kV——平均电压，单位为kV——额定电压，单位为kV基准电流：=，单位为kA;基准电抗：==。

1.2 标幺值的计算方法在计算高压电网的短路电流时，采用标幺值算法十分方便。

标幺值是一种相对值，即电路参数的有名值与基准值之比。

线路电抗标幺值：2 利用基准电流和电抗标幺值计算短路电流周期电流有效值的方法计算高压电网三相短路电流周期电流有效值时，可根据电网电压等级的不同，用该电压等级下系统的基准电流与短路点之前电抗标幺总值的商，即为短路时系统所承受的实际短路电流。

即：3 电力系统配电变压器的继电保护整定计算方法变压器10kV侧至用户变电所10kV电缆长度仅有几十米甚至几百米，经过参数计算，该段电缆线路的电抗极小，可以忽略不计。

这种情况下可采用线路、变压器共用一套保护参数的方法，依据三相短路电流周期电流有效值来进行系统保护参数的整定计算及灵敏度校验。

4 结合某公司配电系统现状的实例分析该高压配电系统的一次接线图如图1所示，系统最大运行方式下前端阻抗标幺值为0.08Ω;系统最小运行方式下前端阻抗标幺值为0.2635Ω;35kV进线线路长度1km，电抗标幺值为0.012Ω，当K1、K2点发生短路时，计算断路器DL4、DL1的电流速断、过电流保护的整定值（——用于过电流保护时取1.2，用于电流速断保护时取1.3;=15）。

由图1可知：变压器电抗标幺值：X*T1=1.19;X*T2=3.6;X*T3=8变压器10kV侧至用户变电所10kV电缆长度仅有几百米，经过参数计算，该段电缆线路的阻抗极小，可以忽略不计。

1000kV输电线路分裂导线的电晕分析摘要：目前中国已经建设了1000kV的特高压直流输电线路，近年来，已建成了世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远、技术水平最先进的特高压工程。

但是结合国外的一些特高压工程的事故，目前对于电网系统长距离输电的稳定性与可靠性问题的处理还需进一步完善。

其中电气设备与输电线路产生的电晕现象会危害着线路的安全输送，一旦发生强烈的电晕现象，可能会影响电网的正常运行。

同时由于长距离输电线路大多都架设在山里或是丛林高空，对其的维修极其困难，所以通过分析电气设备的表面电晕现象，采取适当的方法，尽量降低这种情况。

对于表面电晕的分析，采用有限元分析方法。

基于此，本篇文章对1000kV输电线路分裂导线的电晕进行研究，以供参考。

关键词：1000kV；输电线路；分裂导线；电晕分析引言由于特高压输电具有输送容量大、距离远、线路损耗小、占地面积小等特点，1000kV特高压输电线路在输送同等功率的条件下，最远送电距离是500kV超高压输电线路最远送电距离的4倍左右。

1000kV特高压输电为实施大容量、远距离、跨区域送电，为实现资源区域与消纳区域之间的电能调配提供了灵活有效的方法，也为消纳区域与消纳区域之间的电能调配提供了便利。

在“双碳”目标下，特高压输电将在中国未来一段时间内实现快速发展。

1研究背景中国能源主要分布在西北部以及西南地区，但主要电力负荷需求集中在中东部地区。

依靠传统方式输送煤炭等化石能源到电力需求较大的地区进行火力发电，经济压力和环境压力不断增大；因此，有必要进行大范围内的能源资源优化配置，将电力资源由能源存储中心输送到负荷中心，满足持续增长的电力需求。

特高压直流输电线路由于能够提高输送容量且大大降低线路损耗，在中国电网中所占的比例越来越高。

当线路表面电场强度大于周围空气的起晕电场强度时，就会发生电晕现象。

电晕产生的空间电荷定向运动将大大加强地面的电场强度值。

合成电场是影响直流线路电磁环境的重要因素，是输电线路设计、建设和环评中着重考虑的因素。

第1篇一、引言电场和电压是电磁学中两个重要的概念，它们在物理学、电子学、电力工程等领域都有着广泛的应用。

场强和电压之间的关系是电磁学的基本规律之一，也是电力工程等领域的重要依据。

本文将从电场和电压的定义、场强和电压的关系、场强和电压的测量等方面进行探讨。

二、电场和电压的定义1. 电场电场是指电荷周围空间中存在的一种特殊状态，它可以对放入其中的电荷产生作用力。

电场的强度用E表示，单位是伏特/米（V/m）。

2. 电压电压是电场力在单位电荷上所做的功，也可以理解为电场力推动电荷移动时产生的电势差。

电压用U表示，单位是伏特（V）。

三、场强和电压的关系1. 欧姆定律欧姆定律描述了电压、电流和电阻之间的关系，即U=IR，其中I表示电流，R表示电阻。

根据欧姆定律，电压与电流成正比，与电阻成反比。

2. 电场强度与电压的关系电场强度E与电压U之间的关系可以用以下公式表示：E = U/d其中，d表示电场中两点之间的距离。

由公式可知，电场强度与电压成正比，与距离成反比。

3. 电场强度与电势的关系电场强度E与电势V之间的关系可以用以下公式表示：E = -dV/dx其中，x表示电场中某点的位置。

由公式可知，电场强度与电势的负导数成正比。

四、场强和电压的测量1. 场强测量场强的测量方法主要有以下几种：（1）电场线法：通过观察电场线分布，间接测量电场强度。

（2）电场传感器法：利用电场传感器直接测量电场强度。

（3）电场积分法：通过积分电场强度，得到电场强度分布。

2. 电压测量电压的测量方法主要有以下几种：（1）电压表法：使用电压表直接测量电路中的电压。

（2）分压法：利用电阻分压器将高电压降低到电压表可测量的范围内。

（3）电势差法：通过测量电势差，间接得到电压值。

五、场强和电压的应用1. 电力工程在电力工程中，场强和电压的计算与分析对于电力系统的安全、稳定运行具有重要意义。

例如，在输电线路的设计与建设中，需要计算电场强度和电压分布，以确保输电线路的安全。