●前言
緒論
0.1輸電線路在復雜環境下運行的背景及重要意義
0.2輸電線路運行特性基本概念
0.2.1線路走廊
0.2.2直流輸電線路的電暈放電
0.2.3耦合影響
0.2.4氣球邊界
0.2.分析法
0.3輸電線路運行特征研究現狀
0.3.1輸電線路鄰近障礙物的研究現狀
0.3.2輸電線路周圍工頻電場研究現狀
0.3.3山火模擬試驗研究現狀
篇輸電線路鄰近建築物運行特征
章輸電線路鄰近建築物工頻電場分析
1.1我國輸電線路線下電場的規定
1.2輸電線路電場仿真流程及邊界選取原則
1.3輸電線路鄰近建築物周圍電場分布建模仿真
1.3.1建立輸電線路仿真模型
1.3.2不同相序線下電場計算
1.3.3很優相序推薦
1.3.4對地安全距離推算
1.4本章小結
第2章輸電線路鄰近建築物安全距離比選
2.1輸電線路與建築物安全距離要求
2.2構建建築物數學模型
2.3左右對稱掛線雙回線路鄰近建築物電場分析
2.3.1仿真模型及網格劃分
2.3.2輸電線路鄰近建築物電場分析
2.3.3輸電線路鄰近建築物安全距離推算
2.3.4建築物對電場的影響分析
2.4右側單邊掛線雙回線路鄰近建築物電場分析
2.4.1建立模型及電場分析
2.4.2各種故障狀態下線路與觀測面間安全距離推算
2.4.3風偏時線路與建築物間安全距離推算
2.5本章小結
第二篇輸電線路鄰近管道運行特征
第3章電磁干擾影響分析及計算感性電壓
3.1電磁影響的對像及安全限值
3.1.1電磁影響涉及的對像
3.1.2輸電線路對天然氣管道的電磁影響限值
3.2電磁干擾的機理分析
3.2.1容性耦合影響
3.2.2阻性耦合影響
3.2.3感性耦合影響
3.3基於管道大地數學模型的感性耦合電壓計算
3.4本章小結
第4章利用CDEGS軟件進行電磁干擾的仿真計算
4.1建立仿真繫統
4.1.1繫統結構描述
4.1.2繫統結構模型的相關參數
4.2仿真計算及結果分析
4.2.1穩態條件下電磁干擾的仿真計算及結果分析
4.2.2穩態條件下影響電磁干擾因素的計算分析
4.2.3暫態條件下電磁干擾的仿真計算及結果分析
4.2.4暫態條件下影響電磁干擾因素的計算分析
4.3本章小結
第5章計算分析與評估管道的交流腐蝕
5.1管道交流腐蝕的評價準則及計算方法
5.2穩態運行下管道交流腐蝕的計算與評估
5.3本章小結
第6章電磁影響超標的防護
6.1穩態運行下管道交流腐蝕超標的防護
6.2單相短路故障時管道對地電壓超標的防護
6.2.1接地墊防護
6.2.2絕緣墊或敷設絕緣地面防護
6.2.3針對管道對地電壓超標的防護措施
6.3本章小結
第三篇輸電線路鄰近樹木運行特征
第7章特高壓直流輸電線路線下樹障隱患淨空距離數學模型
7.1引言
7.2建立導線應力弧垂動態數學模型
7.2.1建立動態應力數學模型
7.2.2建立弧垂與應力之間的非線性光學數學關繫
7.3建立樹木生長高度預測數學模型
7.3.1擬合樹木生長高度回歸方程
7.3.2規劃求解生長方程參數
7.4建立線下樹障隱患淨空距離數學模型
7.4.1建立線下淨空距離數學模型
7.4.2線下樹障隱患淨空距離數學模型實際應用
7.5本章小結
第8章特高壓直流輸電線路線下樹障隱患電場分布仿真分析
8.1引言
8.2計算線下樹木空間間隙擊穿場強
8.3線下樹障電場仿真流程
8.4線路電場分布建模與仿真分析
8.4.1建立線下樹障隱患仿真模型
8.4.2正極導線下樹障隱患電場分布
8.4.3負極導線下樹障隱患電場分布
8.5本章小結
第9章特高壓直流輸電線路臨線樹障絕緣特性數學模型
9.1引言
9.2計算導線風偏位移
9.3計算線旁樹障空間合成電場
9.3.1計算單極導線標稱電場
9.3.2解析法計算空間合成電場
9.3.3計算線旁樹木間隙擊穿場強
9.3.4建立臨線樹障隱患絕緣特性數學模型
9.4臨線樹障隱患絕緣特性數學模型實際應用
9.5本章小結
0章特高壓直流輸電線路臨線樹障隱患電場分布仿真分析
10.1引言
10.2建立臨線樹障隱患仿真模型
10.3臨線樹障隱患導線與樹木空間合成電場分布仿真分析
10.3.1正極導線旁樹木電場仿真分析
10.3.2負極導線旁樹木電場仿真分析
10.3.3正負極導線間樹木電場仿真分析
10.4本章小結
第四篇空氣濕度對特高壓直流輸電線路離子流場影響的研究
1章空氣濕度對離子流場影響機理的研究
11.1直流輸電線路的電暈放電
11.2直流輸電線路的離子流場
11.3空氣濕度對離子流場影響的物理過程
11.3.1環境空氣的組成
11.3.2帶電離子踫撞水分子的物理過程
11.4空氣濕度對離子流場的影響
11.4.1空氣濕度對離子遷移率的影響
11.4.2空氣濕度對起暈場強的影響
11.5本章小結
2章空氣濕度影響下的±800kV輸電線路離子流場計算
12.1考慮空氣濕度影響的離子流場計算模型
12.1.1基本假設
12.1.2離子流場的基本控制方程
12.1.3邊界條件
12.2離子流場的計算思路
12.2.法求解泊松方程
12.2.2上法求解電流連續性方程
12.2.3考慮空氣濕度影響的離子流場計算流程
12.3空氣濕度影響下的±800kV輸電線路地面離子流場計算
12.3.1輸電線路模型
12.3.2關鍵計算參數的確定
12.3.3模型剖分與計算求解
12.3.4計算結果與分析
12.3.5計算結果驗證
12.4本章小結
3章空氣濕度影響下的帶電作業人員體表電場分析
13.1特高壓直流輸電線路帶電作業分析模型
13.1.1帶電作業方式
13.1.2杆塔、導線與人體模型
13.1.3作業位置的選取
13.2地電位作業時的人體電場分析
13.2.1作業人員位於橫擔處的電位與電場分布
13.2.2作業人員位於杆塔側面的電位與電場分布
13.3中間電位作業時的人體電場分析
13.3.1作業人員位於導線上方3m處的電位與電場分布
13.3.2作業人員位於導線水平方向3m處的電位與電場分布
13.4等電位作業時的人體電場分析
13.4.1作業人員站在導線上時的電位與電場分布
13.4.2作業人員在導線側面時的電位與電場分布
13.4.3作業人員站在導線上張開雙臂時的電位與電場分布
13.5本章小結
第五篇輸電線路鄰近山火運行特征
4章山火致線路跳閘機理分析及合成電場計算方法
14.1引言
14.2山火致輸電線路跳閘的機理分析
14.2.1火焰高溫致線路跳閘的作用機理
14.2.2火焰高電荷密度致線路跳閘的作用機理
14.2.3固體顆粒物致線路跳閘的作用機理
14.3特高壓直流輸電線路合成電場計算方法
14.4本章小結
5章建立山火條件下直流線路合成電場數學模型
15.1引言
15.2山火條件下直流輸電線路合成電場計算方法
15.2.1建立山火條件下直流線路合成電場數學模型
15.2.2基本假設及邊界條件
15.2.3推導計算模型
15.2.4合成電場計算流程
15.3驗證計算方法正確性
15.4分析計算結果
15.5本章小結
6章火焰溫度及電荷密度對合成電場影響仿真研究
16.1引言
16.2建立山火條件下直流線路合成電場仿真模型
16.3確定計算場域邊界條件及劃分網格
16.3.1確定邊界條件
16.3.2劃網格
16.4驗證仿真方法正確性
16.5火焰溫度及電荷密度對合成電場的影響仿真研究
16.5.1建溫度場分析仿真模型
16.5.2火焰溫度對擊穿場強的影響仿真研究
16.5.3火焰電荷密度對合成電場的影響仿真研究
16.5.4山火中合成電場計算結果與仿真結果對比分析
16.6本章小結
7章山火中顆粒物對電場的影響仿真研究
17.1引言
17.2線路間隙顆粒物致電場畸變仿真研究
17.2.1間隙距離及顆粒物尺寸變化致電場畸變仿真研究
17.2.2顆粒物畸變範圍仿真研究
17.2.3顆粒鏈致電場畸變仿真研究
17.3導線表面顆粒物對電場的影響仿真研究
17.3.1橢圓形顆粒物對電場的影響仿真研究
17.3.2圓形顆粒物對電場的影響仿真研究
17.3.3菱形顆粒物對電場的影響仿真研究
17.3.4顆粒物種類對電場的影響仿真研究
17.4本章小結
參考文獻

輸電線路對於提升資源開發和利用效率，具有很好的經濟收益和顯著的社會效益。我國電網規模龐大、結構復雜，線路周圍環境復雜，造成輸電線路運行特性隨之復雜。本專著結合了我國輸電工程領域理論研究需求，致力於幫助研究生和本科生了解復雜環境下輸電線路運行特征，詳細詮釋在臨近山火、管道、建築物等運行條件下，輸電線路的典型運行特征理論描述。本專著基於吉林省輸電工程安全與新技術實驗室近年來在復雜環境下輸電工程領域的大量研究成果，繫統地闡述復雜環境下輸電線路運行中的關鍵運行理論問題，並配以大量仿真實例。既作為碩博研究生攻讀學位的理論參考書，也可作為輸電工程學科方向的選修課教材。