专利名称：特高压变电站母线及配套金具布置优化方法
技术领域：
本发明属于高压输变电工程电磁兼容领域，具体地讲是一种
1000kV特高压变电站母线及配套金具布置优化方法。
背景技术：
为了满足经济社会可持续发展的用电需求，建设以特高压电网为 核心的加强电网已成为电力建设的战略目标。在采用长距离、大容量 输电时，特高压输电能够有效地节省线路走廊、有助于改善网络结构、 减少输电瓶颈和实现大范围的资源优化配置，经济和社会效益十分明
曰
就变电站而言，可听噪声的问题更为突出。变电站的可听噪声主 要有两大来源。 一是变电站中变压器、电抗器等大型能量转换设备运 行时的噪声，二是电暈噪声。设备的噪声与电压等级没有关系，是各 种电压等级的变电站所共有的问题。电晕噪声是由导体局部放电或电 晕而产生的，它与电压等级的高低密切相关。电压等级高的变电站内， 设备众多，电气接线复杂，带电导体表面的局部场强很高，极易导致 局部放电或电晕，电站中的母线布置方式及结构选取不当，电晕现象
极为严重；其中作为各种设备联接件的金具，由于结构复杂、形状不 规则，也非常容易发生电晕。这些电晕现象产生的电晕噪声扰民的一 个关键因子，也是制约变电站建设的关键因素，因此，进行1000kV 特高压变电站母线结构及配套金具的布置优化是非常有必要的。
目前对于变电站母线和金具电晕的控制，主要从控制表面最大电 场强度来考虑，计算母线及配套金具的表面电场强度，分析不同情况 下的表面电场强度的大小与电晕噪声的关系是关键步骤。
发明内容
本发明的目的是从分析变电站母线及配套金具电晕噪声产生的 机理出发，建立了采用有限元法计算母线及配套金具电暈噪声的模 型，而提供一种特高压变电站母线及配套金具布置优化方法。
为了实现上述目的，本发明包括采用有限元法计算母线电位分布
和特高压交流线路金具噪声防治方法，采用的方法是首先采用有限 元法和特高压交流变电站母线及配套金具模型计算特高压交流输电 线路母线以及金具的电位分布，通过上述所求得的电位分布，进而计 算出由于电晕产生的噪声，提出特高压变电站母线及配套金具的优化 布置方法。
其具体步骤是
第一步骤把构架塔、母线、金具、导线等看成一个整体，分析 母线和金具的电暈噪声，建立母线和金具采用有限元法计算高金具表
面电场强度的模型，根据麦克斯韦和边界条件求得整体上的电位分
布；
第二步骤对物理模型进行有限元剖分，并选择差值函数； 第三步骤加载边界条件，计算母线及金具表面的电场强度，进
一步求得母线及配套设施电晕产生的噪声；
第四步骤优化整体结构，重复以上三个步骤，直到将噪声控
制在设定值。
上述第一步骤中需要将曲率较大的部位进行精细剖分。
权利要求
1、一种特高压变电站母线及配套金具布置优化方法，它包括采用有限元法计算母线电位分布和特高压交流线路金具噪声防治方法，其方法是:首先采用有限元法计算特高压变电站母线及配套金具上电位分布，通过上述所求得的电位分布，进而计算出由于局部电场强度过高所产生的电晕噪声，提出优化方案。
2、 如权利要求1所述的特高压变电站母线及配套金具布置优化 方法，其特征在于其具体步骤是第一步骤把构架塔、母线、金具、导线等看成一个整体，分析母线和金具的电暈噪声，建立母线和金具采用有限元法计算高金具表 面电场强度的模型，根据麦克斯韦和边界条件求得整体上的电位分 布；第二步骤对物理模型进行有限元剖分，并选择差值函数；第三步骤加载边界条件，计算母线及金具表面的电场强度，进 一步求得母线及配套设施电暈产生的噪声；第四步骤优化整体结构，重复以上三个步骤，直到将噪声控 制在设定值。
3、 如权利要求2所述的特高压变电站母线及配套金具布置优化 方法，其特征在于第一步骤中需要将曲率较大的部位进行精细剖分。
4、 如权利要求2所述的特高压变电站母线及配套金具布置优化 方法，其特征在于第二步骤中电晕噪声与表面电场强度的关系是根 据大量试验数据的经验所得。
5、 如权利要求2所述的特高压变电站母线及配套金具布置优化 方法，其特征在于第三步骤中，对于母线的优化首先考虑提高母线
全文摘要
本发明涉及一种特高压变电站母线及配套金具布置优化方法，它包括采用有限元法计算特高压变电站母线及配套金具电位分布和特高压变电站母线及配套金具优化方法，其方法是首先采用有限元法和特高压交流变电站母线及配套金具模型计算特高压交流输电线路母线以及金具的电位分布，通过上述所求得的电位分布，进而计算出由于电晕产生的噪声，提出特高压变电站母线及配套金具的优化布置方法。通过试验所获得的试验数据对比证明，本发明具有较高准确性，可应用于变电站母线及配套金具的优化精确计算。
文档编号H02B1/20GK101378180SQ200810197178
公开日2009年3月4日 申请日期2008年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者万保权, 张广洲, 张泽平, 杨迎建, 遥 路, 雄 邬 申请人:国网武汉高压研究院