(四川省电力设计院四川成都610072)
摘要:《110kV~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)列出了海拔3440米以下地区不必验算电晕的导线的最小外径。对于更高海拔地区导线的最小外径需要设计人员自行验算,为减少重复验算,本文对110kV架空输电线路几种常用小直径导线,从海拔4000到5500米,进行了电晕、无线电干扰、可听噪声的理论值计算,可供高海拔地区110kV架空输电线路导线选择设计时参考。
关键词:高海拔地区;110kV架空线路;电晕;无线电干扰;可听噪声
前言
电晕要消耗能量,电晕对无线电、电力载波通道的信号有干扰影响;在线路附近产生电晕可听噪声;产生电化学腐蚀以及可能出现电晕舞动。根据《110~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)规定:(1)导线表面最大电场强度不宜大于临界临界电场强度的80%~85%。(2)110kV输电线路,距输电线路边相导线投影外侧20m处且频率为0.5MHz时,无线电干扰场强在80%时间、具有80%置信度设计控制值不应大于46dB(mV/m)。(3)110~750kV输电线路,在海拔不超过1000时,距输电线路边相导线投影外侧20m处,湿导线条件下的可听噪声限值不应大于55dB(A)。
1.导线表面电场强度与临界电晕电场强度比值
1.1.导线电晕临界电场强度Em0的计算
根据实验验证,对于高压线路可以采用根据试验数据确定的经验公式计算各种导线的临界电场强度,其中皮克公式在我国高压交流线路临界电场强度计算时广泛采用,皮克公式如下:
由上述计算结果可以看出,各导线均满足Em/Em0不大于85%要求。
2.无线电干扰计算
我国国家标准《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-95)附录C建议采用方法二,并给出了预测公式(CIGRE公式)。其计算结果代表好天气时,频率0.5MHz的无线电干扰场强平均值,该平均值增加6dB~10dB后可代表符合双80%原则的无线电干扰场强值。
根据相关实验结论[3],对于上述计算还需进行海拔修正,对于0.5MHz的无线电干扰计算,当输电线路海拔在3000m以下时可以采用3.13dB/1000m进行线性修正,当输电线路海拔超过3000m时,采用修正量ko=21.6×(1-e-H/5000)进行非线性修正,H为海拔高度,单位为米。
现将0.5MHz晴天符合双80%原则无线电干扰计算结果列于表3:
可见,各导线均满足湿导线条件下可听噪声限值不大于55dB(A)的要求。
4.结论
本文对高海拔地区,110kV架空输电线路常用的几种小直径导线进行了电晕、无线电干扰、可听噪声的理论值计算,根据计算结果可知,110kV架空输电线路,根据不同海拔选用国家电网公司典型铁塔模块时,其Em/Em0、无线电干扰、可听噪声值在海拔4000米至5500米范围内均满足规范要求。可见电磁环境问题(电晕、无线电干扰、可听噪声)不成为高海拔地区110kV架空线路常规导线方案选择的控制条件。上述计算结论可供高海拔地区110kV架空输电线路导线选择设计时参考。
参考文献:
[1]张殿生,电力工程高压送电线路设计手册(第二版),中国电力出版社2003年第二版:30。
[2]梁曦东,高超高压交流输电线路的输送能力(一),清华大学出版社2010年第一版:17。
[3]梁曦东,高超高压交流输电线路的输送能力(一),清华大学出版社2010年第一版:55-59。
[4]唐剑,何金良,海拔对导线交流电晕可听噪声影响的电晕笼实验结果与分析[J],中国电机工程学报第30卷第四期,2010年2月5日:105-111。
作者简介:
伍健(1985-),男,四川德昌人,工程师,本科,主要从事输电线路电气设计相关工作。