高压交流输电线路对长输管道电磁干扰的预测模型研究

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随着我国经济的快速发展,我国对能源的需求日益增加。目前,我国油气能源的供给与需求呈现明显的逆向分布。大力建设能源输送网络对于优化我国能源分布,推动经济稳定发展具有重要意义。高压输电线路与长输油气管道在路径的选取规则上极其相似,二者共用“公共走廊”。高压交流输电线路通过电磁感应作用对长输管道产生交流干扰,交流腐蚀问题日益严重。随着我国输电线路的发展,电压等级逐步提升,我国标准缺少相关等级下高压输电线路与长输管道的安全间隔距离规定。因此,提前对线路与管道之间的电磁干扰进行预测,尽可能减少线路对管道的电磁干扰成为当前的研究重点。首先,本文针对高压交流输电线路对长输管道的电磁干扰问题,研究了均匀土壤与分层土壤模型下各导体系统的大地返回阻抗计算方法,并基于管道—大地回路传输线模型,推导了管道上产生的干扰电压计算表达式。其次,本文基于CDEGS软件建立了高压交流输电线路对长输管道电磁干扰预测模型,通过改变模型中输电线路特征参数、管道特征参数以及线路—管道相对位置参数,计算在管道上产生的交流干扰电压来判断各特征参数对交流干扰的影响。其中,对长输管道电磁干扰影响较大的因素有线路与管道平行长度以及平行间隔距离、线路运行电流、管道防腐涂层电阻率。对长输管道电磁干扰影响较小的因素有输电线路导线对地高度、管径、管道防腐涂层厚度、管道埋深等。最后,通过电磁干扰模预测模型,计算不同高压等级下的线路—管道最小安全距离,为邻近的长输管道和高压交流输电线路的建设提供参考。
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