输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法及敷设方案技术

本发明专利技术涉及输变电工程设计技术领域，具体涉及一种输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法及敷设方案。提供了输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，通过建立电缆输电线路与原油管道工程的电磁干扰分析模型，总结两者之间的电磁干扰安全距离及各耦合因素对干扰影响的规律，能够准确给出电缆输电线路对原油管道产生电磁干扰的最小量化距离；提供了输电线路伴行原油管道的敷设方案，能够降低管线对沿线自然环境的影响，最大程度地保护了自然环境和野生动物，缩短了工程建设周期，减少了搬迁费用，提高了工程可操作性和经济效益，提高了工程安全运行可靠性，降低了沿线居民的生产和生活安全风险。和生活安全风险。和生活安全风险。

【技术实现步骤摘要】
输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法及敷设方案


[0001]本专利技术涉及输变电工程设计
，具体涉及一种输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法及敷设方案。

技术介绍

[0002]随着油品开发储运的快速发展，管道输运现已成为陆地输运的主要方式，管道建设呈高速发展的趋势，存在管道线路长、走势复杂、干扰因素多等特点，维护管道安全运行任重道远，与管道沿线附属站场设施有关的输电线路越来越被工程建设所重视。随着社会生产和生活建设的发展，可供输电线路和原油管道实施的空间和土地利用率越来越有限，输电线路和原油管道经常面临同时走廊并行敷设或交叉跨越的情况。随着原油管道工程建设对空间需求的逐步提升，与之伴行的长距离输电线路的敷设方式被越来越关注和讨论。
[0003]输电线路对原油管道存在一定的电磁干扰，一是长期存在着的输电线路运行电流通过空间磁场耦合，在邻近的金属管道上感应出纵向电动势，可能影响管道维护人员的安全作业，并在管道防腐层引起泄漏电流从而加速管道表面腐蚀；二是由于在输电线路遭受雷击或系统短路故障时较大的电流用过接地极流入大地，在邻近金属管线上产生的暂态感应电压，这对管道的安全稳定性造成一定的威胁。
[0004]现有技术对输电线路长距离伴行原油管道的电磁干扰分析研究较少，且缺少输电线路长距离伴行原油管道的有效敷设方案，难以满足实际工程的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，能够准确量化得出输电线路对原油管道产生电磁干扰的最小安全距离，同时提供一种输电线路伴行原油管道的敷设方案，能够减少工程征地面积，降低两者之间的工程风险，达到合理降低工程投资的目的。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，包括如下步骤：
[0007]S1，建立输电线路伴行原油管道的电磁场耦合模型；
[0008]S2，根据多导体传输线理论建立等效的原油管道
‑
大地回路传输线模型，进行输电线路对原油管道电磁影响的计算；
[0009]S3，根据步骤S2的计算结果，总结不同电磁干扰因素参数对输电线路伴行原油管道电磁场的影响规律；
[0010]S4，仿真分析输电线路与原油管道的并行安全间距；
[0011]S5，根据步骤S4的仿真分析结构，结合工程现场要求进行方案对比；
[0012]S6，根据步骤S5的方案对比结果，确认输电线路伴行原油管道的最小安全距离，作为输电线路伴行原油管道的实际实施数据。
[0013]进一步的，在步骤S1中，所述耦合模型具体包括架空输电线路伴行原油管道的电
磁场耦合模型和埋地输电线路伴行原油管道的电磁场耦合模型。
[0014]进一步的，所述原油管道为金属埋地管道，所述架空输电线路伴行原油管道的电磁场耦合干扰包括容性耦合、感性耦合和阻性耦合形式；所述埋地输电线路伴行原油管道的电磁场干扰为感性耦合形式。
[0015]进一步的，在步骤S2中，所述等效的原油管道
‑
大地回路传输线模型具体如下：
[0016][0017][0018]式中，E为输电线在单位长度管道上的感应电动势，U为管道沿线感应电压，I为管道沿线感应电流，Z为管道
‑
大地等效传输线模型的单位长度串联阻抗，Y为管道
‑
大地等效传输线模型的单位长度并联导纳值。
[0019]进一步的，在步骤S3中，所述电磁干扰因素包括原油管道干扰因素、输电线路干扰因素和环境干扰因素；
[0020]所述原油管道干扰因素具体为：原油管道的金属材质、外径、壁厚、埋深和防腐层电阻率；
[0021]所述输电线路干扰因素具体为：输电线路的电压等级、运行电流；
[0022]所述环境干扰因素具体为：土壤电阻率。
[0023]进一步的，在步骤S4中，所述仿真分析输电线路与原油管道的并行安全间距，具体为结合使用电磁场有限差分仿真软件和电磁场耦合分析软件，根据所述电磁干扰因素参数对所述电磁场耦合模型进行分析，输出软件仿真结果。
[0024]进一步的，所述软件仿真结果包括输电线路敷设方式、输电线路规格参数、输电线路电压等级以及对应的原油管道外径和并行安全距离。
[0025]进一步的，在步骤S5中，所述工程现场要求包括征地面积、自然环境要求、野生动物保护要求、工程建设成本和周期要求。
[0026]一种输电线路伴行原油管道的敷设方案，包括原油管道1和输电线路2，所述原油管道1和输电线路2均采用埋地敷设方式；
[0027]所述原油管道1埋深不小于1m，原油管道1的坑距不小于2m，所述原油管道1上部设有表层土壤3，所述有表层土壤3埋深不小于0.3m；
[0028]所述电线路2埋深不小于1m，输电线路2的坑距不小于2m；
[0029]所述输电线路2与原油管道1的最小敷设间距根据权利要求1～8任一项所述分析方法得出。
[0030]进一步的，所述原油管道1与相邻征地作业带边界I4的距离与总征地面积相适配，所述输电线路2与相邻征地作业带边界II5的距离与总征地面积相适配。
[0031]本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点：
[0032]1、提供了输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，通过建立电缆输电线路与原油管道工程的电磁干扰分析模型，总结两者之间的电磁干扰安全距离及各耦合因素对干扰影响的规律，能够准确给出电缆输电线路对原油管道产生电磁干扰的最小量化距离；
[0033]2、提供了输电线路伴行原油管道的敷设方案，通过将原油管道和输电线路埋地敷
设，能够降低管线对沿线自然环境的影响，最大程度地保护了自然环境和野生动物；
[0034]3、该方案结合工程征地面积调整原油管道和输电线路与相邻征地作业带边界的距离，能够缩短了工程建设周期，减少了搬迁费用，提高了工程可操作性和经济效益；
[0035]4、输电线路与原油管道的敷设间距大于分析得出的最小敷设间距，提高了工程安全运行可靠性，降低了沿线居民的生产和生活安全风险。
附图说明
[0036]图1为本专利技术输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法流程图；
[0037]图2为本专利技术架空输电线路伴行原油管道的电磁场耦合仿真模型示意图；
[0038]图3为本专利技术埋地输电线路伴行原油管道的电磁场耦合仿真模型示意图；
[0039]图4为本专利技术电磁干扰因素参数输入仿真软件的示意图；
[0040]图5为本专利技术输电线路伴行原油管道的敷设方案示意图。
[0041]图中：1、原油管道；2、输电线路；3、表层土壤；4、征地作业带边界I；5、征地作业带边界II。
具体实施方式
[0042]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，建立输电线路伴行原油管道的电磁场耦合模型；S2，根据多导体传输线理论建立等效的原油管道
‑
大地回路传输线模型，进行输电线路对原油管道电磁影响的计算；S3，根据步骤S2的计算结果，总结不同电磁干扰因素参数对输电线路伴行原油管道电磁场的影响规律；S4，仿真分析输电线路与原油管道的并行安全间距；S5，根据步骤S4的仿真分析结构，结合工程现场要求进行方案对比；S6，根据步骤S5的方案对比结果，确认输电线路伴行原油管道的最小安全距离，作为输电线路伴行原油管道的实际实施数据。2.根据权利要求1所述的输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，其特征在于步骤S1中，所述耦合模型具体包括架空输电线路伴行原油管道的电磁场耦合模型和埋地输电线路伴行原油管道的电磁场耦合模型。3.根据权利要求2所述的输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，其特征在于，所述原油管道为金属埋地管道，所述架空输电线路伴行原油管道的电磁场耦合干扰包括容性耦合、感性耦合和阻性耦合形式；所述埋地输电线路伴行原油管道的电磁场干扰为感性耦合形式。4.根据权利要求1所述的输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，其特征在于步骤S2中，所述等效的原油管道
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大地回路传输线模型具体如下：大地回路传输线模型具体如下：式中，E为输电线在单位长度管道上的感应电动势，U为管道沿线感应电压，I为管道沿线感应电流，Z为管道
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大地等效传输线模型的单位长度串联阻抗，Y为管道
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大地等效传输线模型的单位长度并联导纳值。5.根据权利要求1所述的输电线路伴行原油管道的电磁干扰分析方法，其特征在于步骤S3中，所述电磁干扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕智，梁树生，周颖，曹丹，黄健，张琳，田艳伟，吴文广，罗民军，胡朋，潘晨，
申请(专利权)人：中石化江汉石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：