姚斌，施世鴻，陳荔

(1. 國(guó)家電網(wǎng)公司 直流建設(shè)分公司，北京 100052；2. 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州 510663)

?

±1 100 kV特高壓直流換流站直流場(chǎng)導(dǎo)體的電磁計(jì)算與設(shè)計(jì)選型

姚斌1，施世鴻2，陳荔2

(1. 國(guó)家電網(wǎng)公司 直流建設(shè)分公司，北京 100052；2. 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣州 510663)

±1 100 kV特高壓直流輸電工程尚屬首次提出，尤其是對(duì)于±1 100 kV的直流場(chǎng)設(shè)計(jì)，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，開(kāi)展±1 100 kV導(dǎo)體計(jì)算和選型研究，有利于直流場(chǎng)的設(shè)計(jì)及工程的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。從電暈和合成場(chǎng)強(qiáng)兩個(gè)方面對(duì)導(dǎo)體分別建立了數(shù)學(xué)計(jì)算模型,并利用matlab進(jìn)行了仿真建模，計(jì)算了導(dǎo)體表面最大場(chǎng)強(qiáng)與起始電暈，計(jì)算了導(dǎo)體的空間合成場(chǎng)強(qiáng)，以及不同高度下的地面合成場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)際，分戶內(nèi)布置和戶外布置兩種情況，分別給出了±1 100 kV的導(dǎo)體設(shè)計(jì)選型建議。

±1 100 kV特高壓換流站；導(dǎo)體設(shè)計(jì)；電暈；合成場(chǎng)強(qiáng)

隨著我國(guó)西電東送戰(zhàn)略的實(shí)施和直流輸電技術(shù)的發(fā)展，已有數(shù)條±800 kV特高壓直流輸電工程建成投產(chǎn)[1-4]。而我國(guó)能源基地與負(fù)荷中心的超遠(yuǎn)距離以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略需要輸電能力更強(qiáng)、損耗更低的直流輸電技術(shù)。經(jīng)論證[5-11]，±1 100 kV電壓等級(jí)特高壓直流輸電經(jīng)濟(jì)技術(shù)是合理可行的。±1 100 kV特高壓直流輸電工程尚屬首次提出，尤其是對(duì)于±1 100 kV的直流場(chǎng)設(shè)計(jì)，無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒。±1 100 kV特高壓的直流導(dǎo)體計(jì)算與選型設(shè)計(jì)是 ±1 100 kV特高壓換流站直流場(chǎng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。導(dǎo)體的載流量與動(dòng)熱穩(wěn)定是導(dǎo)體設(shè)計(jì)必須滿足的首要條件，±1 100 kV昌吉—古泉特高壓直流工程的額定電流為5 455 A，而8×JL-1 250、6×LGJK-1 000、Φ450/430、Φ400/380、Φ350/330等直流場(chǎng)常用的幾種導(dǎo)線及管母其載流量經(jīng)計(jì)算均大于6 300 A，可見(jiàn)其不是控制因素。戶外直流管母線的設(shè)計(jì)除需滿足載流量要求外，還需考慮管母線產(chǎn)生的電磁環(huán)境，主要包括電暈特性、合成場(chǎng)強(qiáng)、離子流密度、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲等方面。導(dǎo)體設(shè)計(jì)的基本原則是確保導(dǎo)體不會(huì)產(chǎn)生電暈，地面合成場(chǎng)強(qiáng)滿足規(guī)范的要求，離子流密度、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲不超過(guò)相關(guān)規(guī)范的要求[12-13]。一般來(lái)說(shuō)，只要管母線滿足電暈特性要求，離子流密度、無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲均能滿足限值指標(biāo)要求。因此下文重點(diǎn)分析了電暈與地面合成場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)于無(wú)線電干擾和可聽(tīng)噪聲方面不再展開(kāi)。

人體在電場(chǎng)中的感受取決于人體對(duì)地絕緣和空氣干燥程度。研究表明，地面合成場(chǎng)強(qiáng)控制在25 kV/m以下時(shí)，人體不會(huì)有不適反應(yīng)。我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]規(guī)定：好天氣時(shí)地面最大合成電場(chǎng)不超過(guò)30 kV/m。地面最大離子流密度不超過(guò)100 nA/m2。本文按±1 100 kV直流導(dǎo)體的地面最大合成電場(chǎng)不大于25 kV/m來(lái)考慮。

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)導(dǎo)體電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度大于表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度，不產(chǎn)生飽和電暈的情況時(shí)，地面合成電場(chǎng)強(qiáng)度主要為標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)，地面離子電流密度幾乎為零。在滿足電場(chǎng)強(qiáng)度小于25 kV/m的要求下離子流均能滿足小于100 nA/m2的要求，離換流站圍墻450 m周?chē)臒o(wú)線電干擾均滿足不超過(guò)40 dB(μV/m)的要求，因此直流場(chǎng)導(dǎo)體計(jì)算與選型設(shè)計(jì)的控制條件在于電暈和合成場(chǎng)強(qiáng)。本文基于±1 100 kV換流站的特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)±500 kV、±800 kV換流站直流導(dǎo)體的研究成果和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從電暈、合成場(chǎng)強(qiáng)兩方面進(jìn)行計(jì)算及仿真，對(duì)±1 100 kV換流站的直流導(dǎo)體選型進(jìn)行計(jì)算優(yōu)化，提出推薦結(jié)論，可供設(shè)計(jì)參考。

1 導(dǎo)體計(jì)算模型

1.1 臨界電暈計(jì)算

電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度是指導(dǎo)體起始發(fā)生電暈時(shí)，導(dǎo)體表面場(chǎng)強(qiáng)的臨界值。如果認(rèn)為直流導(dǎo)體起暈電場(chǎng)的峰值相同，這樣可以把皮克公式轉(zhuǎn)換成如下的直流形式：

(1)

式中：g0為標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下導(dǎo)體表面電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度，kV/cm；m為反映導(dǎo)體表面狀況的粗糙系數(shù)；r為導(dǎo)體半徑，cm；δ為相對(duì)空氣密度。

(2)

式中：P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，取為101.3 kPa；P為換流站的實(shí)際大氣壓，kPa；t0為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，取為20 ℃；t為換流站的實(shí)際溫度，℃。

對(duì)于直流導(dǎo)體的m取值，一般為0.4～0.6之間?！? 100 kV直流換流站中直流導(dǎo)體可使用的類(lèi)型有軟導(dǎo)線和管母，對(duì)于軟導(dǎo)線，取m=0.5，對(duì)于管母，取m=0.6。

1.2 導(dǎo)體表面最大場(chǎng)強(qiáng)

分裂導(dǎo)線的表面電場(chǎng)計(jì)算方法為：

1)把分裂導(dǎo)線等效為單根導(dǎo)線，其等效直徑De為：

(3)

式中：導(dǎo)線的分裂根數(shù)為n；各子導(dǎo)線中心圓的直徑為D，cm；子導(dǎo)線的直徑為d，cm。

2)每極等效導(dǎo)線的總電荷Q可由馬可斯威爾電位系數(shù)法決定，根據(jù)極導(dǎo)線的電壓、電位系數(shù)與待求電荷的關(guān)系，可列出方程組為：

[p][Q]=[U]

(4)

式中：Q為電荷矩陣；U為電壓矩陣；p為電位系數(shù)矩陣，其電位系數(shù)為：

(5)

(6)

式中：pii和Pij分別為自電位和互電位系數(shù)；H為等效極導(dǎo)線或地線的對(duì)地平均距離；Lij為第i根等效導(dǎo)/地線與第j根等效導(dǎo)/地線間的距離；L′ij為第i跟等效導(dǎo)/地線與第j根等效導(dǎo)/地線鏡象間的距離；ε為介電空氣常數(shù)。

3)導(dǎo)線的平均表面場(chǎng)強(qiáng)可以由式(7)決定:

(7)

導(dǎo)線的最大表面場(chǎng)強(qiáng)由式(8)決定：

(8)

1.3 合成場(chǎng)強(qiáng)

合成場(chǎng)強(qiáng)是導(dǎo)線所帶電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)與空間電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)兩部分疊加的結(jié)果。其中靜電場(chǎng)又稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)，與導(dǎo)線排列的位置相關(guān)。合成場(chǎng)強(qiáng)的大小取決電暈的嚴(yán)重程度，最大合成電場(chǎng)有時(shí)可達(dá)標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)的3～5倍。

直流電場(chǎng)與交流電場(chǎng)不能等同，正常運(yùn)行的直流導(dǎo)線，沒(méi)有電容耦合，使得高壓直流導(dǎo)線的合成電場(chǎng)要比同一電壓等級(jí)的交流導(dǎo)線高。

在離子運(yùn)動(dòng)與靜電場(chǎng)的共同作用下產(chǎn)生了合成電場(chǎng)，其計(jì)算需兼顧兩方面。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，忽略風(fēng)與離子擴(kuò)散影響，可得式(9)～式(11)：

▽?duì)?0

(9)

γ=mEZσ

(10)

(11)

式中：γ為離子流密度；EZ為合成場(chǎng)強(qiáng)；σ為空間電荷密度；ε0為空氣介電常數(shù)；m為離子遷移率。

根據(jù)Deutsch假設(shè)法，導(dǎo)體起暈后，表面電場(chǎng)保持起始場(chǎng)強(qiáng)值不變，m為恒定值，導(dǎo)體空間只存在單一離子，則合成場(chǎng)強(qiáng)EZ滿足如下關(guān)系：

EZ=HE

(12)

式中：E為標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)；H為標(biāo)量函數(shù)，也稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)放大系數(shù)。

令Ex和Ey為標(biāo)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)E在x和y方向的分量，管母線的坐標(biāo)為xi，其鏡像坐標(biāo)為yi。Qi為管母線的等效線電荷。則利用數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)導(dǎo)線的電力線分布進(jìn)行模擬，以電力線做為積分路徑，進(jìn)行標(biāo)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)x和y方向上分量Ex和Ey積分計(jì)算，得：

(13)

(14)

聯(lián)合式(9)～式(12)，可得放大系數(shù)H與空間電荷密度σ的計(jì)算式

(15)

(16)

(17)

式中：He、σe分別為管母線起暈后的標(biāo)稱(chēng)電場(chǎng)放大系數(shù)與電荷密度；φ、V分別為空間標(biāo)稱(chēng)電位與管母線運(yùn)行電壓；E0為起始電暈場(chǎng)強(qiáng)。

由式(17)可求得He，將He和σe代入式(15)～式(16)可求得空間任意一點(diǎn)的放大系數(shù)H與電荷密度σ。由式(13)～式(14)可求出空間任意一點(diǎn)的標(biāo)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)E。將H與E代入式(12)可求得合成場(chǎng)強(qiáng)EZ。

2 仿真計(jì)算

結(jié)合±800 kV換流站設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)±1 100 kV直流電壓等級(jí)特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)Φ350、Φ400及Φ450三種±1 100 kV鋁管母線以及6分裂LGKK-600 mm2、6分裂LGJK-1 000 mm2、8分裂JL1/G2A-1 250 mm2三種±1 100 kV軟導(dǎo)線，采用Matlab軟件，根據(jù)上述導(dǎo)體計(jì)算模型，進(jìn)行了建模仿真計(jì)算。導(dǎo)體臨界電暈電場(chǎng)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1所示。

表1 導(dǎo)體臨界電暈電場(chǎng)計(jì)算結(jié)果

Tab. 1 Calculation results of Conductor critical corona electric field

導(dǎo)體型號(hào)次導(dǎo)體直徑/mm包絡(luò)圓直徑/mm導(dǎo)體電暈起始場(chǎng)強(qiáng)/(kV·cm-1)6×LGKK?600mm25145017836×LGJK?1000mm25145017838×JL1/G2A?1250mm247856001792Φ350350—1930Φ400400—1921Φ450450—1914

圖1和圖2分別給出了不同離地高度下Φ350、Φ400及Φ450鋁管母線以及6分裂LGKK-600 mm2、6分裂LGJK-1 000 mm2、8分裂JL1/G2A-1 250 mm2軟導(dǎo)線的表面最大場(chǎng)強(qiáng)。其中6分裂LGKK-600 mm2與6分裂LGJK-1 000 mm2兩種導(dǎo)線由表1可知其次導(dǎo)線和包絡(luò)圓的直徑是相同的，由式(7)～式(8)可知，二者的表面最大場(chǎng)強(qiáng)相同，因此圖2中二者曲線重合，后圖4同理。由圖1和圖2可見(jiàn)±1 100 kV管母線表面最大場(chǎng)強(qiáng)較小，在滿足空氣凈距(13 m)的情況下，管母線表面最大場(chǎng)強(qiáng)均小于其臨界電暈場(chǎng)強(qiáng)，均不起暈。軟導(dǎo)線的表面最大場(chǎng)強(qiáng)偏大，對(duì)于6分裂導(dǎo)線，在離地高度30 m的情況下，其表面最大場(chǎng)強(qiáng)依然大于起暈場(chǎng)強(qiáng)(17.83 kV/cm)；對(duì)于8分裂導(dǎo)線，當(dāng)離地高度大于21 m時(shí)，其表面最大場(chǎng)強(qiáng)將小于起暈場(chǎng)強(qiáng)(17.92 kV/cm)。

地面合成電場(chǎng)的大小與導(dǎo)線安裝高度有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)線安裝高度越高，則地面合成場(chǎng)強(qiáng)越小。圖3及圖4分別給出了Φ350、Φ400及Φ450的鋁管母線以及6分裂LGJK-600 mm2、6分裂LGJK-1 000 mm2、8分裂JL1/G2A-1 250 mm2軟導(dǎo)線地面最大電場(chǎng)強(qiáng)度與導(dǎo)線高度間的關(guān)系。從計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，若要地面最大電場(chǎng)強(qiáng)度小于25 kV/m，Φ350、Φ400、Φ450的鋁管母線及6分裂LGKK6×600 mm2、6分裂LGJK-1 000 mm2、8分裂JL1/G2A-1 250 mm2軟導(dǎo)線對(duì)地高度需分別不小于17 m，17.2 m，17.5 m，17.5 m，17.5 m，18.2 m。

注：a——350 mm；b——400 mm；c——450 mm。圖1 ±1 100 kV鋁管母線表面最大場(chǎng)強(qiáng)(Φ350、Φ400、Φ450)Fig. 1 Maximum field strength of ±1 100 kV aluminum tube bus surface(Φ350、Φ400、Φ450)

注：a——6×LGKK-600 mm2；b——6×LGKK-1 000 mm2；c——8×JL1/G2A-1 250 mm2。圖2 ±1 100 kV分裂軟導(dǎo)線的表面最大場(chǎng)強(qiáng)(6×LGKK-600 mm2、6×LGJK-1 000 mm2、8×JL1/G2A-1250 mm2)Fig. 2 Maximum surface field strength of ±1 100 kV split flexible conductor(6×LGKK-600 mm2、6×LGJK-1 000 mm2、8×JL1/G2A-1 250 mm2)

注：a——350 mm；b——400 mm；c——450 mm。圖3 ±1 100 kV管母線地面最大電場(chǎng)強(qiáng)度與高度間的曲線(Φ350、Φ400、Φ450)Fig. 3 Relationship curve between the maximum electric field at the ground with the height of ±1 100 kV tube bus

注：a——6×LGKK-600 mm2；b——6×LGKK-1 000 mm2；c——8×JL1/G2A-1 250 mm2。圖4 ±1 100 kV地面最大電場(chǎng)強(qiáng)度與軟導(dǎo)線高度間的關(guān)系(6×LGKK-600 mm2、6×LGJK-1 000 mm2、8×JL1/G2A-1 250 mm2)Fig. 4 Relationship between the maximum electric strength at the ground with the height of ±1 100 kV split flexible conductor

3 導(dǎo)體設(shè)計(jì)選型

由圖1可知，三種管徑的管母線在干躁?duì)顟B(tài)下均不起暈。根據(jù)圖3，當(dāng)管母對(duì)地高度大于17.5 m時(shí)，地面合成場(chǎng)強(qiáng)滿足小于25 kV/m的要求。從圖2可知，軟導(dǎo)線的表面最大場(chǎng)強(qiáng)偏大，對(duì)于6分裂導(dǎo)線，在離地高度30 m的情況下，其表面最大場(chǎng)強(qiáng)依然大于起暈場(chǎng)強(qiáng)(17.83 kV/cm)；對(duì)于8分裂導(dǎo)線，當(dāng)離地高度大于21 m時(shí)，其表面最大場(chǎng)強(qiáng)將小于起暈場(chǎng)強(qiáng)(17.92 kV/cm)。因此，對(duì)于沒(méi)有金具等其他輔助保護(hù)措施的情況下，建議采用8分裂導(dǎo)線，且離地高度需大于19.5 m。

由圖4可見(jiàn)，若采用6分裂LGJK-600 mm2或LGJK-1 000 mm2，對(duì)地高度大于17.5 m時(shí)，導(dǎo)線下方產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)可滿足小于25 kV/m。若采用8分裂JL1/G2A-1 250 mm2，對(duì)地高度大于18.2 m時(shí)，導(dǎo)線下方產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)可滿足小于25 kV/m。

3.1 戶內(nèi)直流場(chǎng)導(dǎo)線選型

如果直流場(chǎng)設(shè)備戶內(nèi)布置，若采用不進(jìn)人的運(yùn)行方案，可不考慮導(dǎo)線下方產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)對(duì)人的影響，此時(shí)可設(shè)置戶內(nèi)直流場(chǎng)的導(dǎo)體選型原則為：(1)滿足空氣凈距；(2)不起暈。另外，對(duì)于室內(nèi)跳線應(yīng)盡量短，且在均壓環(huán)保護(hù)范圍內(nèi)，因此軟導(dǎo)線不易起暈。因此對(duì)于戶內(nèi)直流場(chǎng)，跳線可以采用6分裂的軟導(dǎo)線，考慮到載流量的問(wèn)題，推薦軟導(dǎo)線采用6分裂LGJK-1 000 mm2。對(duì)于管母線，Φ350、Φ400及Φ450的管母線均不起暈，因此，管母對(duì)地高度僅需滿足空氣凈距(13 m)的要求即可。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮設(shè)備支架(約2.5 m)等因素，另外再考慮一定的裕度，建議戶內(nèi)直流場(chǎng)管母對(duì)地高度取17～18 m。

3.2 戶外直流場(chǎng)導(dǎo)線選型

如果直流場(chǎng)設(shè)備戶外布置，除管母線不可起暈外，軟導(dǎo)線也需要不起暈。從上節(jié)分析可見(jiàn)，僅當(dāng)采用8分裂JL1/G2A-1 250 mm2，且對(duì)地高度大于21 m時(shí)，可滿足導(dǎo)線不起暈。當(dāng)8分裂JL1/G2A-1 250 mm2對(duì)地高度大于18.2 m時(shí)，導(dǎo)線下方產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)也滿足小于25 kV/m的要求。另外，Φ350、Φ400及Φ450的管母線對(duì)地高度大于21 m時(shí)，均不起暈，且導(dǎo)線下方產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)也滿足小于25 kV/m的要求?？紤]一定裕度后，推薦戶外直流場(chǎng)導(dǎo)線對(duì)地高度取22 m。

4 結(jié)論

1)±1 100 kV換流站導(dǎo)體的選型控制因素為站內(nèi)電磁環(huán)境，導(dǎo)體載流量和導(dǎo)體熱穩(wěn)定不是主要控制因素。

2)導(dǎo)體產(chǎn)生的合成場(chǎng)強(qiáng)與導(dǎo)體直徑、導(dǎo)線高度、起暈場(chǎng)強(qiáng)等有關(guān)系。導(dǎo)線半徑越大，起暈場(chǎng)強(qiáng)越小，環(huán)境越惡劣、越容易起暈。加載相同電壓時(shí)，導(dǎo)體半徑越大，導(dǎo)體表面最大場(chǎng)強(qiáng)越小。隨著導(dǎo)體對(duì)地高度增加，導(dǎo)體表面最大場(chǎng)強(qiáng)及地面最大合成場(chǎng)強(qiáng)均減小。當(dāng)導(dǎo)體表面沒(méi)有達(dá)到起暈場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，直徑大的導(dǎo)體，地面最大合成場(chǎng)強(qiáng)略大。

3)±1 100 kV直流導(dǎo)體，當(dāng)采用戶外布置時(shí)，管母選用Φ350、Φ400及Φ450均可。6分裂軟導(dǎo)線將產(chǎn)生電暈不滿足要求，建議軟導(dǎo)線選用8分裂JL1/G2A-1 250 mm2的軟導(dǎo)線，導(dǎo)線對(duì)地高度不低于22 m；當(dāng)采用戶內(nèi)布置時(shí)，管母選用Φ350、Φ400及Φ450均可。軟導(dǎo)線推薦采用6分裂LGKK 6×1 000 mm2的軟導(dǎo)線，導(dǎo)線對(duì)地高度建議17～18 m。

[1] 趙婉君. 高壓直流輸電工程技術(shù) [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2004：1-14.

[2]孫昕，劉澤洪，高理迎，等. ±800 kV特高壓直流工程創(chuàng)新實(shí)踐 [J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29(22)：35-45.

[3]劉振亞. 特高壓直流輸電技術(shù)研究成果專(zhuān)輯(2008年) [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2009：221-234.

[4]劉振亞. 特高壓交直流電網(wǎng) [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2013：82-89.

聽(tīng)得心煩，陳頤磊也讓人架起大喇叭，讓幾個(gè)留過(guò)洋，會(huì)日語(yǔ)的軍官對(duì)著喇叭對(duì)喊：小鬼子，你們聽(tīng)著，爺爺八十六軍在這里。你們睜大狗眼看看，八十六軍陣地前面，你們丟了多少尸體，他們，就是你們的末日。想進(jìn)攻就放手來(lái)吧，86軍八十六軍老少爺們奉陪到底……

[5]劉振亞，舒印彪、張文亮，等. 直流輸電系統(tǒng)電壓等級(jí)序列研究 [J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28(10)：1-8.

LIU Z Y，SHU Y B，ZHANG W L，et al.Study on voltage class series for HVDC transmission system [J].Proceedings of the CSEE，2008，28(10)：1-8.

[6]張文亮，周孝信，郭劍波，等.±1 000 kV特高壓直流在我國(guó)電網(wǎng)應(yīng)用的可行性研究 [J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(28)：1-7.

ZHANG W L，ZHOU X X，GUO J B，et al. Feasibility of ±1 000 kV ultra HVDC in the power grid of China [J]. Proceedings of the CSEE，2007，27(28)：1-7.

[7]馬為民，樊紀(jì)超. 特高壓直流輸電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) [J]. 高電壓技術(shù)，2015，41(8)：2545-2549.

MA W M，F(xiàn)AN J C. Planning and design of UHVDC transmission system [J]. High Voltage Engineering，2015，41(8)：2545-2549.

[8]湯廣福，羅湘，魏曉光. 多端直流輸電與直流電網(wǎng)技術(shù) [J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(10)：8-17.

TANG G F，LUO X，WEI X G. Multi-terminal HVDC and DC-grid technology [J]. Proceedings of the CSEE，2013，33(10)：8-17.

[9]劉澤洪，高理迎，余軍，等. ±1 000 kV特高壓直流輸電技術(shù)研發(fā)思路 [J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29(22)：76-82.

LIU Z H，GAO L Y，YU J，et al. R&D ideas of ±1 000 kV UHVDC transmission technology [J]. Proceedings of the CSEE，2009，29(22)：76-82.

[10] 鄧旭，王東舉，沈揚(yáng)等. ±1 100 kV特高壓換流站直流操作過(guò)電壓研究 [J]. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2014，34(1)：141-147.

DENG X，WANG D J，SHEN Y，et al. DC switching overvoltage of ±1 100 kV UHVC converter station [J]. Electric Power Automation Equipment，2014，34(1)：141-147.

[11] 姬大潛，劉澤洪，張進(jìn)，等. ±1 100 kV特高壓直流輸電換流站內(nèi)深度限制過(guò)電壓水平研究 [J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2012，36(10)：55-60.

[12] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).±800 kV特高壓直流換流站電磁環(huán)境限值：DL/T 275—2012 [S]. 北京：中國(guó)電力出版社，2012.

[13] 中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定：DL/T 5222—2005 [S]. 北京：中國(guó)電力出版社，2005.

(責(zé)任編輯 張春文)

Electromagnetic Environment Calculation and Design of ±1 100 kV DC Conductor in UHVDC Converter Station

YAO Bin1, SHI Shihong2, CHEN Li2

(1. SGCC DC Construction Branch Company, Beijing 100052, China; 2. China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co.,Ltd., Guangzhou 510663, China)

±1 100 kV UHVDC transmission project is the first time to construct,especially for the ±1 100 kV DC yard design,there is no experience to learn. the calculation and design of ±1 100 kV DC switchyard conductor are important parts of the converter station design, which is benifical to the safe, reliable and economical operation of the project. In this paper, the mathematica model of DC conductor is proposed considering the corona and total electric field strength, which is simulated by the matlab. The maximum surface electric field at the conductor and original corona are calculated. Also the electric field strength in different space is calculated, and then we can get the electric field strength at the floor, while the conductors are installed at different height. Finally, suggestions of ±1 100 kV conductor design are presented,including both indoor and outdoor equipment layout.

±1 100 kV UHVDC converter station; conductor design; corona; total electric field strength

2016-05-27

姚斌(1975)，男，江西南昌人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事?lián)Q流站工程建設(shè)管理工作(e-mail)1723638688@qq.com。

10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2016.04.008

TM721.1

A

2095-8676(2016)04-0037-05