直流输电工程由直流输电线路、换流站、接地极和接地极线路组成,其中直流输电线路和换流站的电磁环境影响明显,正常工作时会产生合成电场、离子流、直流磁场、交流电场、交流磁场、无线电干扰和可听噪声等。
直流输电工程电磁环境
运行中的直流输电工程设施运行时在其周围产生的电磁现象的总和。
- 英文名称
- electromagnetic environment of direct current transmission engineering
- 所属学科
- 电气工程
运行中的直流输电线路周边空间的电磁现象的总和。直流输电线路对环境的电磁影响包括合成电场、空间离子流、无线电干扰、可听噪声和直流磁场等方面的影响。此外,直流输电线路和有关交流线路中的谐波对邻近并行的音频信道也可能引起干扰。
①合成电场。直流输电线路导线所带电荷产生的静电场(标称电场)和导线电晕导致的空间电荷产生的电场的相量叠加的总电场。前者与导线排列的几何位置有关,与导线的电压成正比;后者大大加强了由导线电荷产生的标称电场,最大合成电场有可能达到标称电场的3~3.5倍。
②空间离子流。直流输电线路导线电晕放电时,电离形成的离子在电场力的作用下,向空间或地面运动形成空间离子流。由于直流电压极性固定,直流输电线路发生电晕时,在正负极导线电晕产生的带电离子中,与导线极性相反的离子被拉向导线,而与导线极性相同的离子将背离导线。在两极导线之间和极导线与大地之间的整个空间充满带电离子。
③无线电干扰。直流输电线路的导线、绝缘子和金具发生电晕放电,向空间辐射电磁波,可能对附近无线电信号接收产生的干扰。持续的放电点大多数出现在导线表面有缺陷处,放电脉冲幅值大,且很不规则,是无线电干扰的主要来源。
④可听噪声。直流输电线路运行时导线、绝缘子和金具发生电晕放电时产生的电晕噪声。由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同,正极性导线产生的可听噪声大于负极性导线产生的可听噪声。
⑤直流磁场。直流输电线路导线中的直流电流产生的恒定磁场。其大小与直流导线的电流大小成正比。
换流站电磁环境包括直流电磁环境、工频电磁环境及高频电磁环境等方面。
①直流电磁环境。主要由阀厅或直流场内带电高压直流设备或载流一次设备产生,其原理与直流输电线路的电磁环境类似。表征直流电磁环境的参数主要有直流磁场、地面合成电场、离子流密度,以及直流电场下人的感受和人截获离子电流的感受,对人体的效应主要指人在直流电场中的感觉和离子流场中电荷积累引起的暂态电击。
②工频电磁环境。主要指交流电场高压设备产生的工频电场和磁场,其产生原理和强度与电压等级相同的交流变电站情况类似。交流母线、电容器附近的电场强度及换流变压器附近的工频磁场强度一般高于其他区域。
③高频电磁环境。主要由换流阀开断过程、交直流开关操作和交直流电晕3方面产生。