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【6h】

110kV变电所的工频磁场设计控制

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110kV变电所在城市中分布极为广泛，变电所中的载流导体和各种电气设备在周围空间中产生的工频电场和磁场具有电磁干扰效应和生物效应，可能干扰附近敏感电子设备的正常运行，甚至影响到暴露于该场下的人体的健康，因此引起了公众的广泛关注。以往的研究大多集中在输电线路产生的磁场，变电所的磁场计算比输电线更为复杂，空心电抗器等产生的磁场也不容忽视。目前变电所的设计中对周围的磁场还缺乏定量的设计控制。 本文通过分析变电所中的各种工频磁场源，确定了影响变电所整体磁场水平的主要磁场源为无屏蔽的大电流载流导体，即110kV高压进线、母线以及主变10kV侧出线。根据载流导线的有限长载流细线模型和毕奥——沙阀定律求出任一直导线段在空间上任一点上的工频磁场，然后依据叠加原理，采用数值计算方法即可计算出所有载流导体共同作用下整个变电所的磁场分布。根据上述原理，充分利用VC强大的数据处理能力和MATLAB优秀的图形处理功能，开发出相应的计算软件EMFCP，可以方便地对不同变电所在不同运行方式下的工频磁场分布进行计算，结果以图形显示，直观地展现了整个变电所的磁场分布情况。 对几个典型布置变电所的工频磁场进行了实测。通过磁场计算结果与实际测量值的比较分析，验证了计算方法的正确性和有效性。证实了预测计算的精度可以满足工程需要。对多个变电所在不同运行方式和负载条件下的磁场分布进行了计算，并分析了磁场分布的影响因素。对照国内外标准对变电所的磁场水平作出了评价。此外，对于变电所中最主要的局部磁场源——空心电抗器进行了专门研究，并单独编制了计算软件，分析其周围的磁场分布特性，确定其影响范围。 在充分了解变电所磁场的主要磁场源及分布特点的基础上，提出了降低和控制变电所磁场水平的一些设计措施，为今后的变电所设计提供了参考依据。

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