电晕损耗及其优化措施

22.1.6.1　电晕损耗的特性

当导线表面电位梯度超过一定临界值后，引起导线周围的空气电离，带电离子的运动形成了线路上的电晕电流，由此造成的能量损失称为电晕损耗。电晕损耗增加了电能损失与输电成本，是考核输电线路的一项重要经济技术指标。

与交流线路相比，直流输电线路的电晕损耗具有其自身特点：

（1）在交流或直流电压作用下，电晕放电几乎是在同样的电压值（幅值相等）下开始出现的，不过随着电压进一步提高，直流下的电晕损耗增加比交流下慢得多。这是直流线路的重要优点之一，所加电压超过电晕起始电压越多，这一优点就越显著。

（2）与交流电晕相比，直流电晕损耗与电压的相关性稍小，与气候条件的相关性更要小得多，而且几乎与导线直径的大小以及是否为分裂导线无关。

（3）对于单极电晕损耗，负极性约等于正极性的两倍。双极电晕损耗要比两种极性的单极电晕损耗之和大得多。

（4）和交流线路的情况相反，直流线路的全年电晕损耗基本上取决于好天气时的数值。当导线表面电场强度相同时，双极直流线路的年平均电晕损耗仅为交流线路的50%～65%。

22.1.6.2　电晕损耗的计算方法

适合±800kV直流线路电晕损耗计算的方法有IREQ公式和Corbellini and Pelacchi公式。IREQ公式的适用范围为±600～1200kV，是根据试验线段和电晕笼的测试数据得出的，具有一定的代表性，一般推荐使用这一公式。另外，Corbellini and Pelacchi公式的适用范围为±230～1200kV，也可应用于直流±800kV输电线路的电晕损耗估算。

1）IREQ公式

加拿大IREQ的电晕损耗估算公式：

式中，g为导线表面电场强度（kV/cm）；d为子导线直径（cm）；n为子导线分裂数；g0=25kV/cm；d0=4.064cm；n0=6。

对于k1～k4，基于试验线段的测量数据，可以得到具体的数值，见表22-3。

表22-3　电晕损耗计算系数

根据表22-3选择k1～k4，公式（22-27）的适用范围为：

电压：±600～1200kV；

子导线直径：2～6cm；

导线最大表面场强＜35kV/cm；(www.xing528.com)

子导线分列数：1～8。

关于公式（22-27）中k1～k4，基于电晕笼的测量数据，可以得到具体的数值，见表22-4。

表22-4　IREQ公式适用系数

根据表22-4选择k1～k4后，公式（22-27）的适用范围为：

电压：±600～1200kV；

子导线直径：2～6cm；

导线最大表面场强＜32kV/cm；

子导线分列数：1～8。

表22-3中k1～k4参数基于试验线段的测量数据得出，而表22-4中的k1～k4参数基于电晕笼的测量数据得出，电晕笼的估算结果要比试验线段的估算结果约大20%～30%。

2）Corbellini and Pelacchi公式

意大利学者通过总结已发表的试验线段和实际运行线路直流电晕测量结果，归纳出了电晕损耗估算公式：

好天气：

式中，P0=2.9，单位：dB（以1kW/km为基准）。

坏天气：

式中，P0=11，单位：dB（以1kW/km为基准）；g为导线表面电场强度（kV/cm）；d为子导线直径（cm）；n为子导线分裂数；H为导线对地高度（m）；g0=25kV/cm；d0=3.05cm；n0=3；H0=15cm；S0=15m。

公式适用范围：电压±230～1200kV。

另外，可供估算电晕损耗的还有皮克公式、巴克科夫公式、安乃堡公式及EPRI公式等。但皮克公式、巴克科夫公式中所需的参数较难选取，应用起来非常困难。安乃堡公式和EPRI公式分别针对±750kV和±600kV的直流输电线路，因此都不适用于±800kV直流输电线路的电晕损耗估算。