輸電線下工頻電場(chǎng)評(píng)估軟件研發(fā)

1、輸電線下工頻電場(chǎng)評(píng)估軟件研發(fā)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：楊駿指導(dǎo)教師：李永明副教授學(xué)位類別：工程碩士（電氣工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一七年四月萬方數(shù)據(jù)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著我國電力發(fā)展速度加快，輸變電工程周圍的電磁環(huán)境受到廣泛關(guān)注，對(duì)電磁環(huán)境的要求越來越高。通過對(duì)國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的查閱和學(xué)習(xí)，在輸電線周圍電磁環(huán)境的影響因素中，工頻電場(chǎng)是受環(huán)境影響較大的一個(gè)重要因素。為方便環(huán)評(píng)工作人員對(duì)輸電線路下工頻電

2、場(chǎng)的評(píng)估，本文針對(duì)輸電線下不同場(chǎng)景空間中的工頻電場(chǎng)的分布進(jìn)行研究，并研發(fā)了計(jì)算輸電線下工頻電場(chǎng)的評(píng)估軟件。首先，通過文獻(xiàn)查閱，本文采用模擬電荷法作為輸電線下工頻電場(chǎng)計(jì)算的主要計(jì)算方法。通過將模擬點(diǎn)電荷與線電荷結(jié)合，對(duì)模擬電荷法進(jìn)行了改進(jìn)，推導(dǎo)出了適用于輸電線下不同場(chǎng)景工頻電場(chǎng)計(jì)算的公式。當(dāng)輸電線下存在山坡、建筑物、樹木時(shí)，建立了相應(yīng)的簡化模型，選取了輸電線的線電荷單元長度為0.5m，地面模擬點(diǎn)電荷布置密度為0.5m，對(duì)山坡周圍電場(chǎng)進(jìn)行仿

3、真，發(fā)現(xiàn)影響山坡周圍電場(chǎng)分布的主要因素為山坡的坡腳及輸電線與山坡的相對(duì)位置；根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)建筑物進(jìn)行建模，分別對(duì)離地1.5m和建筑物頂部的平面內(nèi)的電場(chǎng)進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)離地1.5米平面內(nèi)的最大畸變電場(chǎng)小于4kVm，建筑物墻體對(duì)其內(nèi)部的工頻電場(chǎng)起到了屏蔽作用，建筑物頂部畸變電場(chǎng)達(dá)到8.1224kVm畸變值超過輸電線正下方最大電場(chǎng)值39.1%；輸電線下存在樹木時(shí)，選取樹冠半徑為4m的樹木模型進(jìn)行仿真，在樹下的工頻電場(chǎng)被樹木削弱96%左右，在建筑

4、物周圍布置樹木，發(fā)現(xiàn)樹木對(duì)建筑物周圍的畸變電場(chǎng)有明顯的削弱左右。其次，通過分析ANSYS、EFC400、CDEGS等電磁場(chǎng)仿真軟件在對(duì)輸電線下工頻電場(chǎng)計(jì)算中存在的不足，確定了本軟件的主要功能模塊為場(chǎng)景建模、數(shù)據(jù)處理、輸出、優(yōu)化計(jì)算等模塊。選擇了.Framewk4.0中的WPF進(jìn)行軟件界面的設(shè)計(jì)，并將用于電場(chǎng)計(jì)算的MATLAB程序作為軟件的核心計(jì)算程序，通過C#語言編程調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了模擬電荷的自動(dòng)布置及空間中工頻電場(chǎng)的計(jì)算，同時(shí)調(diào)用Surf