超高压750kV变电站防晕降噪研究_开题报告

一、文献综述

绝大多数国家都存在负荷中心和能源不均衡的情况，即经济发达的地区，用电负荷大，用电需求日益增长，但该地没有充足的能源，而拥有资源丰富的地区用电负荷低，用电需求增长慢。这种情况：负荷和能源分布不均衡，既有能源的地理分布天然原因，也有长期经济发展的社会历史原因共同形成的，所以需要实现远距离的、大规模的、高效率的电力输送，即发展超高压输电[1]。

世界上最早开始使用超高压输电技术的国家是苏联。苏联的用电负荷中心位于其偏欧洲部分，这部分用电需求增长快，用电量大，但其主要水利资源和煤炭资源位于西伯利亚地区以及其他东部地区，其东部地区拥有其绝大部分用于发电的一次能源。随着大型能源基地的出现和其欧洲发达地区日益增长的用电需求，从1980年开始，苏联开始建立1150kV大型的联合电网，连接了乌拉尔、哈萨克斯坦、西伯利亚地区，即电力能源生产地和使用地的连接，将能源地区产生的电输送到欧洲电力缺乏地区[2]。

中国负荷中心和能源资源逆向分布情况十分明显，水利资源主要是在西南地区，煤炭资源主要是西部和北部地区，新清洁能源风能和太阳能主要分布在西北地区，而负荷中心位于东部沿海地区，能源地和能源使用地之间距离已经超过目前高压输电的经济距离，所以中国目前正在大力发展超高压输电技术[2-3]。

发展超高压输电能有效解决目前存在的短路电流超限问题，提高了电网运行的可靠性、安全性、灵活性。同时，超高压输电技术有利于扩大电网规模和容量，减少各地电网的数量，节约土地，简化电网结构，提高运行稳定性。超高压输电技术远距离配送电，缓解了东部发达地区电力资源短缺的状况，保证了资源的供应，极大地促进了东部地区的经济发展。发展超高压输电技术在我国是十分必要的。

随着经济的不断发展，对能源的依赖性不断增强，各地电网数量迅速增加，数量重大互相交错，因此也使得可靠性、灵活性、安全性不断下降，对此远距离、高容量的高压输电开始被研究，苏联、日本、美国、加拿大等国在20世纪中期就开始对超高压输电进行一系列的分析、研究。

其中最早进行超高压输电研究的国家是苏联，在1973年，苏联建立了1150kV的三相试验线路，对此进行噪声、电晕、无线电干扰等一系列的研究，获得大量的超高压运行经验，并且在改善超高压运行环境方面取得了技术突破。

日本从1972年就开始对超高压输电进行一系列的研究，是使用百万伏电压输电的先驱，研究了800-1500kV之间不同电压输电下，各个方面的不同，最后经过综合的考虑，采用1000kV，并且于1988年，建立福岛和伯岐向东京输送的1000kV，长达426千米，目前仍在使用中[4]。

美国在1973年，其美国通用电气公司就开始和其他电气机构进行超高压方面的相关研究，建立了1000-1500kV试验线路，对其进行一系列的电晕、无线电干扰、电磁环境影响等研究，详细地对三相线路进行控制变量法研究，研究其相间间距、导线排列、三相位置等因素对其运行质量的影响，对电磁环境的影响。

我国从1986开始准备进行对超高压输电的研究，这是我国资源和负荷中心反向分布的必然结果。由于我国超高压研究较晚，前期主要是对国外超高压的一些研究资料、研究结果、研究经验等进行一系列学习、总结。直至1994年，在武汉建立了百万伏的试验线路，进行了初步的研究。2004年，国家电网开始超高压输电的可行性研究，多次与国外学者进行超高压方面的交流，收获颇丰。到2006年，已经攻破超高压输电的最关键技术，明确开始建立晋东南-南阳-荆门的1000kV超高压试验工程，并于2009年1月，其建成并投入商业使用，成为目前世界上输电容量最大、输电技术最先进、输电电压等级最高的超高压输电工程

二、^范文提纲

1  绪论

1.1 超高压变电站

1.1.1 超高压输电发展的必要性

1.1.2 国内外超高压变电站发展现状

1.2 电磁环境问题

1.2.1 变电站电磁环境问题的产生

1.2.2 电磁环境的危害

1.2.3 超高压变电站电磁环境研究的必要性

1.3 超高压变电站电磁场数值标准

1.4 ^范文主要研究内容

2  超高压变电站的电场分析方法

2.1 有限元法

2.1.1 有限元法的基本思路

2.1.2 有限元法分析的基本步骤

2.2 超高压变电站建模和加载

2.2.1 超高压变电站有限元模型的建立

2.2.2 施加载荷

2.3 紫外成像检测技术

2.4 本章小结

3  超高压变电站主变进线回路及设备电场分布

3.1 主变进线回路计算模型及整体电位、电场分布

3.2 主变进线回路各设备变电金具电场分布

3.2.1 变压器套管均压环电场分布

3.2.2 避雷器均压环电场分布

3.2.3 CVT均压环电场分布

3.2.4 主变进线回路中相双分裂导线电场分布

3.2.5 主变进线回路金具表面电场分布

3.3 主变进线回路变电金具电场分布优化

3.3.1 变压器均压环优化

3.3.2 避雷器下均压环优化

3.4 本章小结

4  超高压变电站四分裂导线电场分布计算

4.1  计算模型

4.2  计算结果

4.2.1  导线位置对导线表面场强的影响

4.2.2 导线分裂间距对导线表面场强的影响

4.2.3 导线直径对导线表面场强的影响

参考文献

[1] 谢龙汉. ANSYS电磁场分析[M]. 北京:电子工业出版社,2012.1

[2] 戴利波.紫外成像技术在高压设备带电检测中的应用[J].电力系统自动化，2003,27（20）1-2

[3] 欧阳宇,王崧,等. 有限元分析理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2003.

[4] Shu YB. Current Status and Development of National Grid in China[J]. Electricity, 2005(4): 6-10

[5] 娄欣.中国特高压与超高压输电方式的技术经济分析及方案设想[D].北京：华北电力大学，2010

[6] 曾庆愚.特高压输电线路电气和电晕特性研究[J].电网技术,2007,31(19):1-8

[7] 杨小库，王仲奕.高海拔750kV变电站防晕金具设计及电场分析[J].中国电力，2011,44（11）：1-7

[8] 夸克工作室. 有限元分析基础[M].北京:清华大学出版社,2002:1-27.

[9] 王斌，彭宗仁.500kV线路绝缘子电压分布的有限元法计算[J].电瓷避雷器，2003(1): 13-15

[10] 李靖.特高压交流1000kV 变电站均压特性研究[D].西安：西安交通大学，2012

[11] 胡少华，杨占君. 紫外成像检测技术简介及其在电网中的应用[J].甘肃科技 2014,30（16）：1-3