第十章输变永电工程的电磁环境.ppt

图10-31 电抗补偿度对磁场屏蔽效果的影响 无容性补偿时 在图中水平线下方，其相角为屏蔽环路的固有阻抗角约80?左右。 随着容性补偿度的增加，合成磁场矢量 的大小减少至最小值，若进一步朝100%方向增加电抗补偿度，则 的幅值增大。 一般来说，屏蔽环路的电阻越小，最佳容性补偿度越小。 根据图10-32所示的输电线路模型，充分考虑屏蔽环路、避雷线、输电线路之间的相互影响，利用EMTP程序可以计算输电线路ROW边缘的工频磁场分布。 图10-32 输电线路模型的单相电路图 ( 三 )无源环路对输电线路的影响 屏蔽环路电流产生的磁场会在输电线路中感应出一个小的纵向电势，从而可对输电线路的正序有效阻抗、负序电流、零序电流产生影响。 表10-7给出了某典型的345kV输电线路的计算结果。 表10-7 屏蔽环路对输电线路正序有效阻抗及负序、零序不平衡电流的影响 类 型 正序有效阻抗(Ω/m) I2/I1 (%) I0/I1 (%) 无屏蔽环路时 0.593 5.2 1.0 有屏蔽但无容性补偿时 0.588 4.6 1.0 有屏蔽且最佳容性补偿度为+60%时 0.582 3.9 0.99 从表中可看出： 采用补偿的屏蔽环路对正序有效阻抗和负序不平衡电流有明显的影响，但影响不太。 而它对零序不平衡电流无显著影响。 总的来说，屏蔽环路对输电线路的影响是不显著的。 ( 四 ) 输电线路水平布置时不同位置的无源屏蔽环路对磁场的削减效果 三相导体水平布置的情况下屏蔽环路可能的布置方式见图10-33，其中：屏蔽环路A对应于感应电流最大的位置，而屏蔽环路B对应于ROW边缘磁场最小的位置，环路E处于架空避雷线的位置。 图10-33 线路三相导体水平布置时屏蔽环路的不同位置 图10-34 输电线路导体垂直、△形、双回路布置且屏蔽环路中感应电流最大时的位置 三相导体其他布置方式下使屏蔽环路中感应电流最大时的布置位置见图10-34。 图10-35和图10-36分别给出了三相导体水平布置且屏蔽环路未采用容性补偿的情况下磁场强度绝对值和磁场强度削减度曲线 。 对于采用容性补偿的屏蔽环路，一般选择阻值较小的屏蔽导体，对各种环路中串联补偿电容值的选择原则是使ROW处磁场强度削减度最大。 图10-37和图10-38分别给出400kV输电线路三相导体水平布置且屏蔽环路采用容性补偿的情况下磁场强度绝对值和磁场强度削减度曲线。 图10-35 三相线路导体水平布置且无容性补偿时磁场强度绝对值的分布 图10-36 线路导体水平布置且无容性补偿时各种环路磁场削减度的分布 图10-37 三相线路导体水平布置且采用容性补偿时磁场强度绝对值的分布 图10-38 三相线路导体水平布置且采用容性补偿时各种环路磁场强度削减度的分布 从图10-36可以看出： 在无容性补偿的情况下，屏蔽环路A和B的屏蔽效果比环路C、D、E的屏蔽效果好。 在ROW边缘处屏蔽环路B的屏蔽效果优于屏蔽环路A，在其他位置屏蔽环路B的屏蔽效果比屏蔽环路A差。 从图10-38可以看出： 在采用容性补偿的屏蔽环路中，除了ROW边缘处之外，环路A的屏蔽效果的优越性更加明显。 距离输电线路杆塔中心较远时屏蔽环路C和D的屏蔽效果比环路B差。 环路E的屏蔽效果最差，要达到环路C和D的屏蔽效果所需屏蔽导体的电阻非常小。 对比图10-36和图10-38可以看出：采用容性补偿的所有屏蔽环路的屏蔽效果都有明显提高。 表10-8给出了在水平布置的400kV输电线路电流为500A情况下，各种位置的无源屏蔽环路中的功率损耗和所需的容性无功功率。该线路电流为额定电流的25%左右，屏蔽环路中的感应电流从9%到50%。 表10-8 水平布置的输电线路电流为500A时各种位置的无源屏蔽环路中的功率损耗和所需的容性无功功率 屏蔽环路的位置 无容性补偿时 有容性补偿时 功率损耗 ( kW/km ) 功率损耗 ( Kw/km ) 无功功率 ( kVAr/km ) A B C D E 1.5 0.6 1.2 1.2 0.5 4 1.3 7.6 6.1 4.9 18 5.4 42.1 31.7 28.1 ( 五 ) 无源屏蔽环路的安装 环路A、C和D的导体可利用输电线路现有的支撑结构。仅需考虑加固铁塔，使其有效地承受屏蔽环路导体的拉力和重力。 如果屏蔽环路E是避雷线，则没有增加原线路支撑结构的负荷，若将其更换为低电阻导线，则需加固铁塔。 屏蔽环路B则需单独架设支撑结构，因此，需要考虑最小净距问题，由于屏蔽环路B的导体远离输电线路导体，故还需单独考虑它与补偿电容器的防雷问题。 在采用容性补偿的屏蔽环路B中，通常在一侧