● 摘要
我国部分地区的输电走廊日益紧张，交流与直流输电线路共用走廊的情况已不可避免。使用交直流同走廊输电线路进行电能传输，可以提高输电走廊的利用率，但也带来了新的电磁环境问题，引起了人们的广泛关注。研究这类线路在地面附近产生的电场大小和分布，可为分析和预测不同几何结构的交直流同走廊输电线路的电磁环境问题、为交直流同走廊输电线路的设计和运行提供理论参考。 在查阅国内外文献和相关研究成果的基础上，本文采用解析法和数值法相结合、计算结果和实测结果对比分析的方法进行了课题研究。首先，研究了直流输电线路极导线起晕电压的计算方法；其次，分别研究了极导线垂直排列单回直流输电线路、同塔双回直流输电线路和多回直流同走廊输电线路电场的计算方法；在此基础上，研究了交直流同走廊输电线路电场的计算方法。 本文主要工作内容如下： (1) 提出了一种直流输电线路极导线起晕电压的计算方法。该方法根据起晕场强的定义和电晕的自持放电特性得到，适用于实际工程中常采用的分裂极导线结构，可考虑正负极导线起晕场强的差别。使用此方法得到的直流输电线路地面合成电场计算结果与试验结果较为接近。 (2) 得到了一种交直流同走廊输电线路地面混合电场的计算方法。此方法考虑了交流和直流输电线路的临近架设对各交流相导线和直流极导线电晕活动的影响。计算结果能够反映交流输电线路瞬时电压的不断变化对该类线路电场的影响，可为交直流同走廊输电线路接近距离和导线布置方案的选择提供参考。(3) 提出了一种同塔双回直流输电线路地面合成电场的计算方法。该方法考虑了以下因素：正负极导线起晕场强的差别，各极导线的高度和布置方案以及它们的临近架设对每一极导线起晕电压的影响，线路标称电场对各极导线电晕放电所产生空间电荷运动轨迹的影响等。采用此方法计算了同塔双回直流模拟试验线段的地面合成电场，其分布规律和最大值与相应的试验结果基本一致。该方法可用于同塔双回直流输电线路地面合成电场的预测分析，可扩展至适用于多回直流同走廊输电线路。(4) 得到了一种极导线垂直排列单回直流输电线路地面合成电场的计算方法。此方法考虑了正负极导线高度和起晕场强的不同对线路地面合成电场的影响，还适用于极导线水平排列单回直流输电线路。通过试验结果和计算结果对比，验证了该方法，其计算结果可为极导线垂直排列单回直流输电线路地面合成电场的预测提供参考。