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不同布置形式下特高压输电线路表面场强计算

作　者: 于聚丰
导　师: 赵志斌
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 特高压输电线路电场强度有限元法
分类号: TM723
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近年来特高压输电迅速发展,对优化电网结构起到了重要作用,发展特高压带来了一系列的问题,从技术角度来看输电线路表面电场强度是诸多因素之一。本文对原有的输电线路表面电场强度的方法进行了比较,选取有限元法作为研究方法。通过计算特高压交直流线路、交直流混架线路导线表面场强,分析线路表面电场强度的的诸多影响因素,得到了导线布置的最优方式。另外本文基于有限元软件ANSYS,计算了考虑花纹的绞线表面场强,与将导线视为光滑圆柱体的计算结果相差20%。本文的研究可为输电线路工程设计和建设提供参考。在导线选型时,应充分考虑绞线花纹对导线表面最大场强的影响。

全文目录

中文摘要  4
英文摘要  4-7
第一章引言  7-11
  1.1 选题的背景和意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
第二章导线表面电场强度的计算方法  11-21
  2.1 马克特-门格尔法  11-12
  2.2 模拟电荷法  12-15
  2.3 有限元法在静电场中的工作原理  15-18
    2.3.1 静电场的能量泛函极值解  15-17
    2.3.2 变分问题的离散解  17
    2.3.3 有限元法的计算步骤  17-18
  2.4 几种方法的比较  18
  2.5 ANSYS 软件特点  18-20
    2.5.1 前处理  19
    2.5.2 开域问题  19
    2.5.3 网格划分  19-20
    2.5.4 参数化设计语言 APDL  20
  2.6 小结  20-21
第三章特高压交流输电线路导线表面电场强度计算  21-33
  3.1 有限元剖分精度  21-22
  3.2 特高压交流输电线路尺寸结构  22-25
  3.3 特高压交流输电线路模型建立的假设条件  25-26
  3.4 分裂导线表面电场强度的分布  26-29
  3.5 特高压交流线路表面电场强度的特性分析  29-32
    3.5.1 导线离地高度的影响  29-30
    3.5.2 分裂导线根数的影响  30
    3.5.3 子导线截面的影响  30
    3.5.4 导线布置形式的影响  30-31
    3.5.5 双回路相序布置方式的影响  31-32
  3.6 小结  32-33
第四章特高压直流输电线路导线表面电场强度计算  33-41
  4.1 有限元法、模拟电荷法和马克特-门格尔法计算结果比较  33-35
  4.2 直流分裂导线表面电场强度的分布  35-37
  4.3 ±800kV 直流输电线路表面最大电场强度的特性分析  37-40
    4.3.1 导线高度和分裂数的影响  37
    4.3.2 导线截面积和分裂间距的影响  37-38
    4.3.3 极间距的影响  38-39
    4.3.4 不同排列方式的影响  39-40
  4.4 小结  40-41
第五章交直流混架线路导线表面场强计算  41-48
  5.1 模型建立及简化  41-43
  5.2 混架线路表面场强分布  43-44
  5.3 布置形式对场强的影响  44-47
  5.4 小结  47-48
第六章绞线表面场强计算  48-56
  6.1 计算方法  48-49
  6.2 解析解与有限元解对比  49-50
  6.3 计算模型  50-51
  6.4 计算分析  51-55
  6.5 小结  55-56
第七章结论  56-58
  7.1 结论  56
  7.2 展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在校期间发表的学术论文和参加科研情况  62

不同布置形式下特高压输电线路表面场强计算

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