架空输电线路设计优化

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1、架空输电线路设计的优化12杨之望，薛伍德(1.上海电力设计院有限公司，上海市，200025）(2.上海电力学院，上海市，200090)摘要:本文介绍了由于电能需求的增长，使加强电网建设，发展智能电网成为电力系统的战略目标。电网设计中所面临的优化问题：①城市中电网的建设，将导致高压架空输电线路对周围环境产生一定的电磁辐射，防治电磁环境的污染成为输电线路设计的首要考虑因素，引入WHO关于电磁场暴露标准、提高了架空输电线周围的电磁环境和设计标准。②为了确保电网运行的安全性和可靠性，确保输电线路面对各种灾害时的正常运行。必须建立输电线路综合防灾和安全保障信息共享机制和技术平台，实现对线路影响

2、较大的自然灾害信息的监测、分析、预报，提高线路综合防灾和安全运行保障。本文阐述了随着高级传感技术、高速双路通讯、分布式计算机的电力传输和分配网络等技术逐步应用，使智能电网的实现成为可能。本文将围绕电力设计人员经过多年的研究，成功设计的一套新型高级输电线路安全运行监测系统，该系统包括对传输导线、绝缘子、覆冰等进行全天候监测，同时，系统引入了远程视频监测装置，并采用先进的传感器，通过高速通讯网络，对输电线路各状态量进行在线监测，该系统可实时掌握输电线路安全运行状态。进一步的研究表明：高压输电线路设计的优化涉及电网的社会效益和经济效益。近年来，经济的快速发展，城市部分的输电网将向地下空间发

3、展，高效利用有限的地下空间资源，对节约城市用地、保护生态环境具有重要意义。输电线路安全运行需拥有强大的自愈和抗外界干扰的能力，我们的设计目标是加强对输电线路运行状态的实时监测，利用监测数据进行连续的自分析、自诊断，及时发现输电线路故障隐患，并用自动控制手段将故障消灭在萌芽状态。关键词：架空输电线路电磁环境高级输电运行（ATO）在线监测无线通信技术1.引言21世纪，随着人们对电能需求的快速增长，电网建设呈现严重滞后，输电能力不足，电网与电源发展不协调的矛盾十分突出，为此加强电网建设，发展智能电网已成为电力系统的战略目标。电网开发人员在设计中所面临的优化问题：①城市化进程的加快，在市区人

4、口密集地区兴建高压变电站，以提高电网负荷输送电力的能力，这将导致高压架空输电线路的规模巨大，架空线下跨越民房众多，由于输电线路对周围环境产生一定的电磁辐射，防治电磁环境的污染成为输电线路设计的首要考虑因素。②为了确保电网运行的安全性和可靠性，确保输电线路面对各种灾害时的正常运行。随着高级传感技术、高速双路通讯、分布式计算机的电力传输和分配网络等技术逐步应用，使智能电网的实现成为可能。本文将围绕以上两点展开探讨，进而实现高级输电运行（ATO）中，输电线路设计的优化。2.WHO关于电磁场暴露导则和标准中国电力工业的高速发展，环境问题必须予以充分重视，作为世界卫生组织（WHO）的成员国，选

5、择和确定与我国国情相适应的电磁环境政策和环境标准，积极顺应WHO为代表的国际主流趋势，将是符合中国国情的合理选择。2007年WHO发布了关于《极低频场环境健康准则(EHC,No.238)》,WHO明确指出,在电力线路、电缆、民房布线和用电设备周围存在电场和磁场。目前,各国电力普遍采用50Hz或60Hz的频率运行，在高压架空电力线下方，磁场约为20微特斯拉（µT），电场约为几千伏每米（kV/m）。WHO极低频场环境健康准则（EHC）中，对于高水平磁场暴露（大大超过100µT），产生的生物影响已被确定。用生物物理机理予以解释：外部极低频磁场在人体内感应出电场和电流，当场强非常高时，会导致

6、神经和肌肉的刺激，并引起中枢神经系统中神经细胞兴奋性的变化。WHO推荐的国际导则和标准认定：人体暴露在电场和磁场中的“基本极限”，即人体暴露可测量的最大允许暴露水平（ICNIRP导则称之为“参照水平”，IEEE标准称之为“最大允许暴露水平MPE”），符合参照水平即可确保符合基本极限。3.架空输电线路的电磁环境(1)电磁环境保护行业标准随着社会环保要求的提高、WHO关于电磁场的健康标准、环保部门环评报告提出的要求，输电线路的生态环境影响主要表现在电晕所引起的通信干扰，以及可听噪声、工频电磁场影响等方面。由于高压输电线路电压高、占地面积广等特点，它周围出现的电晕现象和电场效应对人体和生态

7、环境是否会带来危害，输电线路的工频电磁场和电晕放电引起的高频电磁场等，一直是人们非常关心的问题。当输电线路的电磁感应以及电磁场强度超过某一限度时，可能产生对广播、电视、电信及电子设施的干扰。高压、超高压、特高压输电线路下方和附近的静电感应可能造成对人的电击，严重时可导致伤亡；特高压输电线路电晕放电产生的可听噪声，即宽频带噪声——爆裂声（无规噪声）和100赫及其整数倍的纯音——嗡嗡声(交流声)影响身心健康，成为设计中必须考虑的判据。流过大型接地网中的大量交流