DL T 691-2019 高压架空输电线路无线电干扰计算方法.pdf

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1、 DL / T 691 2019 ICS 29.020 F 20 备案号： -20 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 691 2019 代替 DL / T 691 1999 高压架空输电线路无线电干扰计算方法 Calculation method of radio interference from high voltage overhead power transmission lines 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 691 2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 .

2、 1 4 4 分裂及 以下交流输电线路无线电干扰计算 . 1 5 多分裂交 流输电线路产生的无线电干扰计算 . 3 6 直流线路的无线电干扰计算 . 5 7 无线电干扰频谱特性计算 . 5 附录 A（资料性附录） 导线表面电位梯度计算方法 . 6 附录 B（资料性附录） CI SPR 推荐的 激发函数计算方法 . 8 附录 C（资料性附录） 模变换方法详细计算过程 . 9 参考文献 . 11 DL / T 691 2019 II 前 言 本标准是在DL/T 6911999高压架空送电线路无线电干扰计算方法的基础上修订而成的。本次修 订将DL/T 6911999的有关内容纳入本标准。 本标准与D

3、L/T 6911 999相比的主要变化如下： 无线电干扰计算的范围扩展到 1000kV； 将同塔双回输电线路的无线电干扰经验法计算公式，推广到同塔多回输电线路的无线电干扰经验 法计算公式； 对采用激发函数法计算无线电干扰的计算步骤进行了说明和细化； 提出了基于我国特高压电晕笼试验得到的无线电干扰激发函数； 原标准中的“同杆”，改为“同塔”； 原标准中的“送电”，改为“输电”。 本标准自实施之日起，替代DL/T 6911999。 本标准的附录A和附录B为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会标准化管理中心提出。 本标准由全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC 246）归口并解释。 本标准负

4、责起草单位：中国电力科学研究院有限公司、华北电力大学、国家电网有限公司、电力规划 设计总院、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、国网山东省电力公司电力科学研究院。 本标准主要起草人：万保权、何旺龄、邬雄、路遥、陈豫朝、唐剑、张建功、裴春明、刘云鹏、谢辉 春、张业茂、刘震寰、万皓、刘华钢、陈玉龙、吴观斌。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一 号，100761）。 DL / T 691 2019 1 高压架空输电线路无线电干扰计算方法 1 范围 本标准推荐了高压架空输电线路的无线电干扰的计算方法。 本标准适用于电压等级为110kV 1000

5、kV正常运行的架空输电线路的无线电干扰计算。 海拔500m以上输电线路的无线电干扰要考虑修正。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 43652003 电工术语 电磁兼容（IEC 60050-161:1990，IDT） GB/T 157072017 高压交流架空输电线路无线电干扰限值 3 术语和定义 GB/T 436520 03和GB/T 157072017界定的术语和定义适用于本文件。 4 4 分裂及以下交流输电线路无线电干扰计算 4.1

6、 单相导线的无线电干扰场强计算公式 30125.3 max += rgE . (1) 式中： E离地2m且距导线直线距离20m处的无线电干扰场强，单位为dB（V/m）； gmax子导线平均最大电位梯度有效值，单位为kV/cm（ gmax的范围为12kV/cm20kV/cm）； r子导线半径，单位为cm。 4.2 单回输电线路的无线电干扰场强计算公式 DL / T 691 2019 2 图1 导线到测点的距离示意图 30 20 lg33125.3 max += i iii D rgE 22 )2( += iii hxD i=1,2,3 . (2) 式中： Ei距第 i相导线直接距离 Di处的无线

7、电干扰场强，单位为dB（V/m）； gmaxi第 i相导线表面最大电位梯度有效值，单位为kV/cm； Di第 i相导线到参考点P（离地面2m高）处的直接距离（见图1），单位为m； ri第 i相导线子导线半径，单位为cm； xiP点到第 i相导线的投影距离，单位为m； hi导线对地最小高度，单位为m。 三相线路的无线电干扰场强按下列计算方法计算：如果某 一相的场强比其余两相至少大3dB，那么 后者可以忽略，三相线路的无线电干扰场强可以认为等于最大一相的场强，否则有下式： 5.1 2 + + = ba EE E . (3) 式中： Ea、 Eb三相中两相较大的场强值，单位为dB（V/m）。 4.3

8、 同塔多回输电线路的无线电干扰计算公式 对于同塔多回输电线路，多相导线中每相导线产生的无线电干扰，可按公式（2）进行计算，并将 同名相产生的场强几何相加。 = = N j E i j i E 1 2 20 10lg20 . (4) 式中： j i E 第 j回的第 i相导线在参考点处的无线电干扰场强，单位为dB（V/m）。 然后按4.2的方法，计算得出同塔多回输电线路的无线电干扰场强。 DL / T 691 2019 3 上式的计算结果代表了好天气下0.5MHz的无线电干扰场强的 平均值。该平均值增加6dB10dB后可 得双80%原则的值。 5 多分裂交流输电线路产生的无线电干扰计算 5.1

9、概述 基于试验线路或电晕笼测得的大雨条件下的激发函数，通过一定的模变换，得出各相导线的无线电 干扰电流，再获得这些电流产生的场，即无线电干扰。计算步骤包括：激发函数的计算及气象影响的修 正；通过模变换计算无线电干扰场强的分布。 5.2 激发函数的计算 ）（）（ nrE lg714.0-2lg4.42/5.57655 max += . (5) 式中： 激发函数。 n 导线分裂数，有效范围412； r子导线半径，单位为cm，有效范围2.4cm4cm。 5.3 电晕电流的传播 0 i =C/2 0 . (6) 式中： C导线电容矩阵； 0 真空介电常数。 根据传输线方程，通过模变换，求出传输线上电流

10、的分布，参见附录C。 5.4 无线电干扰场强的计算 载流导体周围存在磁场 H，高频电场和磁场存在一定的关系，磁场强度与电流的关系为（见图2）： 图2 磁场强度与电流的关系 DL / T 691 2019 4 22 2 yh I H + = 式中： h载流导体的高度（即导线的实际高度或最低高度）； y 计算点到导线对地投影的距离。 所以，载流导线在对地投影距离 y处产生的电场为： + + + + = 222 )2( 2 60 yph ph yh h IE . (7) 式中： p磁场穿透深度， )/( 0 fp = ，单位为m； 土壤电阻率，单位为m。 0 磁导率。 详细计算过程见参附录C，三相线

11、路的无线电干扰按公式（3）计算。 5.5 激发函数的气象修正 根据大雨下的 值，可以得到小雨和好天气以及80%值的激发函数： c0大雨小雨 += 17- 雨小好天气 = .(9) 图3 以子导线直径为 3cm 的 8 分裂导线为参考的 0 和 c DL / T 691 2019 5 0 和 c 见图3，80%值的激发函数可由 大雨 减去10dB15dB得到。 6 直流线路的无线电干扰计算 对于双极性直流输电线路，推荐采用公式（10）来计算无线电干扰场强。 D rnEE 20 lg33lg46lg5)24(6.138 max += . (8) 式中： E距离 D处的无线电干扰场强，单位为dB(V

12、/m)； Emax导线最大表面电位梯度，单位为kV/cm； r导线或子导线半径，单位为cm； n分裂导线数； D计算点到正极性导线的直线距离，单位为m。 本计算结果代表了好天气时，频率0.5MHz的无线电干扰场强的平均值。 7 无线电干扰频谱特性计算 以导线电晕为主的输电线路无线电干扰频谱，可由下式计算 )10(lg215 2 fE = . (9) 式中： f无线电干扰频率，单位为MHz； E 相对于0.5MHz频率处的无线电干扰的增量，单位为dB。 该公式用于计算0.15MHz4MHz频率范围内导线的无线电干扰频谱。 DL / T 691 2019 6 A A 附录 A （资料性附录） 导线

13、表面电位梯度计算方法 图 A.1 镜像法示意图 采用镜像法计算导线表面电位梯度，线路导线电位系数矩阵 P 及电容矩阵 C 如下： ij pP = ij cC = ij ij ij p = 0 ln 2 1 eq i ii r h p 2 ln 2 1 0 = n eq R nr Rr = 式中： eq r 等效半径，单位为 m； R分裂导线的半径，单位为 m； r子导线半径，单位为 cm； 0 真空中的介电常数，为 36 10 9 F/m。 1 = PC 求得单位长度导线上的电荷 CUQ = DL / T 691 2019 7 i qQ = 导线表面平均电位梯度 r q n g avr 0 2

14、 1 = ，单位为 kV/cm； 导线表面最大电位梯度 /)1(1 max Rrngg avr += ，单位同 avr g ，式中 n为导线分裂数。 DL / T 691 2019 8 附录 B （资料性附录） CISPR 推荐的激发函数计算方法 CISPR推荐的激发函数计算方法 : 大雨 =70-（ 585/ max g ） +35 )lg(10)lg( nd 式中： max g 子导线最大表面电位梯度，单位为kV/cm； d 子导线直径，单位为cm； n 分裂导线数。 DL / T 691 2019 9 附录 C （资料性附录） 模变换方法详细计算过程 采用模变换的方法计算导线电流分布及无

15、线电干扰： = = = 333232131 323222121 313212111 0 3 2 1 0 330320310 230220210 130120110 0 2 1 00 00 00 2 CCC CCC CCC C iii iii iii i （ C.1） 根据传输线方程： 0)( )( 2 2 = xYZI dx xId 式中，Y,Z 分别为导线的并联导纳矩阵和串联阻抗矩阵，代入电流，进行模变换（以单回路为 例，三相，有三个互相关联的传输线方程，通过模变换，去掉三个方程之间的耦合关系，以便求解 微分方程） 0 )( )( )( )( )( )( 310 210 110 333231

16、 232221 131211 310 210 110 2 2 = xi xi xi RRR RRR RRR xi xi xi dx d = )( )( )( )( )( )( 310 210 110 1 333231 232221 131211 1 310 210 110 1 2 2 xi xi xi NN RRR RRR RRR N xi xi xi N dx d 333231 232221 131211 12 N RRR RRR RRR N = = 3 2 1 00 00 00 = )( )( )( 310 210 110 1 xi xi xi Ni m N为模变换矩阵， R=YZ。 得到

17、独立的二阶微分方程： mm m i dx id 2 2 2 = (C.2) DL / T 691 2019 10 x mm m eixi = 5.0)( 所以，在每一相产生的无线电干扰电流分布为： )()( xiNxi m = 第1相产生电晕时，三相导线中电流产生的电磁场的电场分量为： )()2/()2()()/()()(60 ),( 22 11 22 11 1 ijjijj j j yyphZphZyyhZhZxi yxE += 假设均匀地产生电晕，那么对各个注入的电流求积分 2/1 2 11 ),(2)( dxyxEyE = (C.3) 同理可以得出其它两相电晕时，产生的无线电干扰场。 D

18、L / T 691 2019 11 参 考 文 献 1 CISPR/TR 18-1:2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipmentPart 1: Description of phenomena 2 CISRP/TR 18-2:2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipmentPart 2: Methods of measurement and proce dure for determining limits 3 CISPR/TR 18-3:2010 Radio interference characteristics of overhead power lines and high-voltage equipmentPart 3: Code of practice for minimizing the generation of radio noise _