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目前,我国电网已经进入了以超特高压、远距离、大容量为标志的“西电东送,南北互供,全国联网”的新阶段。随着输电线路的不断建设,我国输电线路的走廊越来越紧张,特别是在城镇人口稠密的地区。如何节约输电走廊,使电力输电线路减少占地面积、提高单位输电线路走廊宽度的输电容量、最大限度的提高输电线路的经济效益,已经成为十分迫切的问题。 输电线路的设计过程中,导线规格往往是由电晕性能决定的,具有一定的局限性。对于设计完工的输电线路,无法准确确定线路输电能力随相导线的分裂根数及分裂间距、子导线直径、相间距等参数变化的规律,只能大概估计线路输电能力。为此,本文从电磁能量传输的本质出发,应用电磁场理论和数值分析方法分析线路输电能力与各参数的关系,确定各参数选择的理论依据,以使输电线路设计更为合理。 本文以模拟电荷法和模拟电流法为理论基础,计算分析了典型输电线路导线周围空间的电磁场和坡印亭矢量的分布。然后,以500kV同塔双回紧凑型输电线路为例,在满足线路不全面起晕的条件下,计算分析了线路的输电能力随着线路的结构参数变化的规律。最后,以500kV常规型单回水平排列输电线路为例,分析了架设屏蔽线的情况下,输电线路周围电场和坡印亭矢量的分布,以及线路输电能力和屏蔽线的根数、高度和水平位置之间的关系。 基于坡印亭矢量,针对超特高压输电线路能量分布的研究和计算仿真,必然涉及电磁学的各种计算方法的研究,对电能传输电磁理论基础的完善有重要的学术意义。同时,研究超特高压输电线路的能量分布和线路参数的关系,对合理设计线路的设计参数、保证线路安全可靠运行和降低特高压工程建设运行成本、满足环境保护要求等均具有重要的实用价值。