输电线路电气参数的计算、电磁环境、绝缘配合

由工频电压统一爬电比距离要求的线路每串绝 缘子片数应符合下式要求：
式中：n—每串绝缘子片数； Um—系统运行最高相电压，kV； λ—统一爬电比距，mm/kV，列于下表； L0—每片悬式绝缘子的几何爬电距离，cm； Ke—绝缘子爬电距离的有效系数。
3.2、按操作过电压选择绝缘子串片数 操作过电压要求的线路绝缘子串正极性操作 冲击电压波50%放电电压U50应符合下式要求：
根据公式计算出高压交流架空送电线的每相在某一 点产生的无线电干扰场强，如果有一相无线电干扰场 强值至少比其余两相的无线电干扰场强大3dB，则高 压交流架空送电线的无线电干扰场强值即为该值，否 则按下式计算： E1、E2为三相导线中最高的两个无线电干扰场强 值。被干扰点为离线路边线20米，高2米
2.3、可听噪声 根据《345kV 及以上超高压输电线路设计参考手 册》所述方法，可听噪声计算首先需确定大雨条 件下的数值，然后再推出湿导线下的值。由于大 雨出现的概率较低，再加上本体噪声较高，一般 只将湿导线条件下的噪声值作为控制值。
式中：m—每串绝缘子片数； Um—最高运行线电压，kV； Uw—污耐受电压，kV/片。
（2）泄漏比距法 由爬电距离来决定绝缘子的串长，这种方法首 先根据输电线路所经地区的污秽情况，盐密和灰密 的测量值，以及已有输电线路的运行经验，确定污 秽等级，再依据国家标准《电力系统污区分级与外 绝缘选择标准》（Q/GDW 152-2006）、《高海拔 污秽地区悬式绝缘子片数选用导则》（DL/T 562— 1995）和《国家电网公司十八项电网重大反事故措 施》（试行）的要求来决定各污区所对应的统一爬 电比距，根据所选绝缘子的爬电距离计算所需绝缘 子的片数。
g max
2.2、无线电干扰 依据GB 15707~1995《高压交流架空送电线路 无线电干扰限值》及CISPR，标准情况下0.5MHz 时高压架空线路无线电干扰电平的预估公式为： 其中：E—无线电干扰场强,dB；
—导线表面最大电位梯度，kV/cm; r—导线半径，cm D—被干扰点距离导线的直接距离，m
3、线路绝缘配合
输电线路的绝缘配合，应使线路在工频电压、 操作过电压、雷电过电压等各种条件下安全可靠 地运行。
3.1、按工频电压选择绝缘子串片数 按工频电压确定绝缘子串片数有两种方法，即污 耐压法和泄漏比距法。 （1）污耐压法 通过试验获得各种绝缘子在不同污秽程度下的 耐污闪电压，使选定的绝缘子串耐污闪电压大于系 统的最高运行相电压，且有一定的安全裕度。
1.2、电抗 单位长度导线的电抗X为：
式中
f——频率，Hz； dm——相导线间的几何均距，m； re——导线有效半径，m。re =0.779r，r为导线 半径，m
1.3、电纳 线路的电导主要由线路的泄漏损耗和电晕损耗引 起，与此对应的参数即为线路的电导。线路泄漏引 起的有功损耗一般较小，可以忽略不计。因此，线 路的电导可以看做是由线路的电晕损耗引起的。 每相每公里电纳为：
S——导线导电部分面积，mm2； ρ——导线材料的电阻率，Ω·mm2/km； γ——导线材料的电导率，m/Ω·mm2。
应用上式计算的电阻为线路的直流电阻，在计算交 流电阻时，尚应采用以下公式修正： R=(1+K)R20[1+ a20 (Tm—20)] 式中：k—集肤效应系数，导线小于400mm2,k=0.0025; 导线截面大于400mm2,k=0.01 R—导线在Tm（运行温度）时的电阻（欧/米） R20—导线在20℃时的直流电阻 a20—导线在20℃时的电阻温度系数，取为 0.0042（1/℃）
输电线路电气参数的计算
输电线路电气参数计算主要涉及到以下几个 方面： 1、电气参数、 2、电磁环境影响、 3、线路绝缘配合设计等内容。 以下分别介绍。
1、电气参数
电气参数主要包括电阻、电抗、电纳、电导。电 阻产生热效应，电抗产生磁场效应，电纳产生电场效 应，电导产生电晕效应。
1.1、电阻 单位长度导线的电阻r0为：
大雨条件下的可听噪声按下列公式进行计算
式中 p(dB) —— 湿导线条件下的可听噪声，dB； P——以Pa表示的合成声压，Pa； J——各相产生的声能Ji的代数和，μW/m2； Ji——距线路任一距离处，每相产生的声能，μW/m2； Pi___每相在大雨时产生的声功率，μW/m； Ai——以1μW/m为基准的分贝表示； n——分裂导线根数； D——子导线直径，cm； kn——与分裂导线根数有关的系数 I——相导线序号； a——声音在空气中的衰减系数，a=0.0075/m； d——所计算处与相导线间的距离，m； h——对无限长导线及不考虑地面反射，则可取1； E——导线表面最大工作场强（有效值），kV/cm。
b1 2fc1 7.58 106 D m re
式中各符号的意义与电抗计算式中相同。
1.4、电导 线路的电导主要是由线路的泄漏损耗和电晕损耗引起 的，与此对应的参数即为线路的电导。 若已知架空线路的电晕损耗或电缆线路的绝缘介质损 耗功率ΔPg，则每公里长导线的电导G0为：
式中 ： ΔPg——三相线路每公里电晕损耗或绝缘介质 损耗功率，kW/km； U——线电压，kV。 在一般情况下线路电导较小，可略去。仅当特高 压线路，才考虑电导。
2、电磁环境影响
高压输电线路附近空间电场和磁场较高，从而引 起电晕现象和电场效应产生一系列的电磁环境问题。 如：电晕损失、无线电干扰、可听噪声。
2.1、导线电晕损失计算 电晕损耗的大小与导线表面电场强度、导线型 号、直径及其表面状况、海拔高度等因素有关。年 平均电晕功率损失为导线在各种天气条件下（好天、 雪天、雨天、雾淞天）产生的电晕功率损失的总和， 可按下式计算。
式中 Pdy—年平均电晕损失(kW/km· 三相)； Em1—边相导线表面最大平均场强(kV(峰值)/cm)； Em2—中相导线表面最大平均场强(kV(峰值)/cm)； F1、F2、F3、F4—好天、雪天、雨天、雾淞天电晕损失 计算常数； T1、T2、T3、T4—好天、雪天、雨天、雾淞天持续时间 （小时）。 n— 导线分裂数。 r—导线半径。