±800kV特高压直流输电线路带电作业仿真研究

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特高压直流输电线路具有输电容量大、传输电能的距离远、损耗低、运行可靠、停电检修次数少等优势,现已成为国家电网的重要组成部分,并扮演着越来越重要的角色。随着我国±800k V直流输电线路的相继建成和投入运营,对带电作业的技术研究提出了新的要求,包括对于特高压直流输电线路进出等电位的方式以及最优的进入路径、电位转移方法以及最佳的转移距离已成为本领域研究的热点。因此,有必要对特高压直流输电带电作业进出等电位的最优路径及电位转移的最佳距离开展深入和系统性的研究。因此,本文开展了如下研究:(1)根据作业人员采用吊篮法进行带电作业时常用的几种姿势,参考《GBT10000-88中国成年人人体尺寸》中男性年龄在26~35岁之间的标准尺寸建立了相应的人体模型。同时,根据±800k V直流输电线路直线塔的实际参数建立了相应的直线塔模型和导线模型,并给出了带电作业几种典型位置的仿真模型。(2)针对作业人员采用吊篮法进出等电位的方式,研究了塔身、横担、极导线围成的矩形平面区域内任意位置处的安全距离、组合间隙以及放电危险率,从这三个方面检验了吊篮法进出等电位的可靠性和安全性,得出在矩形平面区域内的任意位置均能保证作业人员的人身安全。(3)采用COMSOL有限元仿真软件对带电作业的地电位、中间电位、等电位的各个典型位置处带电作业人员体表电场强度进行了相应的仿真研究,并根据屏蔽效率的计算公式得到进出等电位时应采取的安全防护措施。同时结合FLOYD算法计算了作业人员采用吊篮法从±800k V输电线路直线塔塔身和横担上进出等电位的最优路径。(4)利用PSCAD电磁暂态仿真软件对不同的电位转移距离下转移电流、转移能量分别进行了仿真计算,得出了±800k V直流输电线路直线塔易采用的电位转移方式和最佳电位转移距离。
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