一种500kV变电站工频电场和磁场的计算方法

摘要

本发明提出了一种500kV变电站工频电场和磁场的计算方法，其方法步骤如下：计算空间电位分布的源区的电荷分布；计算源区内离散位置上预先选定位置的电荷；计算500kV变电站空间内的磁场强度。本发明的有益效果如下：利用本发明所述方法可对500kV变电站内断路器场的工频电场、工频磁场进行准确计算，为电磁辐射防护措施的制定以及可能出现的电磁环境纠纷问题提供理论计算依据；本发明所述方法首次提出了一种500kV典型变电站工频电场和磁场准确计算方法，解决了无界区域中边界情况难以确定的问题，避免了其它方法需要求解开域问题所耗费大量的计算时间，并且避免了需要采用复杂模拟电荷相互配置等问题。

主权项

一种500kV变电站工频电场和磁场的计算方法，其特征在于，其方法步骤如下：(1)计算空间电位分布的源区的电荷分布ρ_v(x',y',z')，计算公式为$\begin{array}{c}{\rho }_v(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })=0.996{\alpha }_1{\rho }_1(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })+{0.996}^2{\alpha }_2{\rho }_2(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })+...+\\ {0.996}^n{\alpha }_n{\rho }_n(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{0.996}^i{\alpha }_i{\rho }_i(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })\end{array},$式中，ρ_i(x'，y'，z')指源区内离散位置上预先选定的电荷分布，α_i指待定未知系数，α_i的计算公式为${\alpha }_i=\frac{\ln (1+e^i)}{\sqrt{1+i^2}},i=\mathrm{1,2},...,n;$(2)空间电位分布的源区中任一点(x',y',z')在点(x,y,z)产生的电位分布为式中，R指点(x',y',z')和点(x,y,z)之间的距离，V(x,y,z)是给定值；(3)由步骤(1)和步骤(2)得出源区内离散位置上预先选定的ρ_i(x',y'z')位置的电荷V_ji的计算公式为式中i＝1,2,...n，|R_ji|＝|R|；(4)由步骤(2)和步骤(3)得出(5)500kV变电站空间内的磁场强度为式中，I指导线中流过的电流，h为导线的高度，L为500kV变电站空间内任一点与导线的水平距离。