特高压交流变电站耐张瓷绝缘子串均压环参数设计

特高压交流输电电压等级高,变电站金具电晕问题将更为突出,可能影响变电站的安全可靠运行,需通过金具参数优化降低金具表面的电场强度以达到防晕降噪的目的.为保证特高压交流变电站耐张瓷绝缘子串均压环满足工程防晕降噪要求,建立绝缘子串和均压环的三维静电场有限元模型,对绝缘子串电位分布和均压环表面电场分布进行了计算,全面分析了均压环中心直径、管径和罩入深度对绝缘子串电位分布和均压环表面电场分布的影响.在综合考虑各影响因素的前提下,提出了均压环参数优化配置建议.     

110 kV线路雷击闪络限制器安装方式对玻璃绝缘子电场分布的影响

110 kV线路雷击闪络限制器有2种典型安装方式:下放电电极位置低于均压环和高于均压环,根据雷击闪络限制器的2种安装方式,建立110 kV同塔双回输电线路有限元计算模型,研究雷击闪络限制器的2种安装方式对玻璃绝缘子串和均压环电场分布的影响。结果表明,下放电电极低于均压环的安装方式降低了沿玻璃绝缘子串的电压及电场强度分布的均匀性,而下放电电极高于均压环的安装方式提高了沿玻璃绝缘子串的电压及电场强度分布的均匀性;雷击闪络限制器的2种安装方式均使均压环表面的电场强度有所减小。建议在玻璃绝缘子安装雷击闪络限制器时,使雷击闪络限制器下放电电极的位置高于均压环。     

500kV变电站绝缘子串均压环结构优化分析

为改善变电站绝缘子串的电磁工作环境,同时满足站内金具防晕减噪的要求,提出一种合理的均压环配置方案。针对某500 kV变电站,利用有限元分析软件ANSOFT搭建站内V型绝缘子串及均压环的三维模型,分析不同管径与屏蔽深度的均压环结构对绝缘子串、均压环表面电场强度分布以及对绝缘子串沿轴线电位梯度分布的影响,并根据其影响规律获得合适的配置方案,对均压环结构进行优化。结果表明,均压环结构的优化有效降低了靠近管母线端绝缘子片的承受电压和表面最大场强,也有效改善了绝缘子串的电压和电场强度分布的不均匀性,并能够满足变电站金具防晕减噪的要求。     

高压直流输电线路电场强度计算方法

针对高压直流输电线路产生的电场问题，考虑分裂导线的作用，改进了Sarma计算电场强度的方法.计算了电场强度的分布，并分析了线路设计参数对电场强度分布的影响.研究表明，地面电场强度在中心点为零，向两侧极导线方向迅速增加，在极导线外侧1~3 m处达到最大值，而后随距离增加而急剧衰减.导线高度对电场强度的分布影响最为明显，导线越高，电场强度越小;次导线半径越大，电场强度越小;极间距越小，电场强度越小;次导线分裂间距和次导线布置形式对电场强度的影响很小.     

±800kV干式平波电抗器周围电场三维仿真

平波电抗器作为高压换流站的重要设备,其周围的电磁环境日益受到关注.依据某换流站中±800 k V斜撑式干式平波电抗器的结构特点和现场布置情况建立了三维电场仿真模型,应用有限元法研究了平波电抗器纵切面上的电场分布、距离地面1.5 m高的水平面上电场分布和主母线及均压环表面电场值.研究结果表明空间中最大场强出现在中间主母线下方均压环外表面,1.5 m高平面上距离平波电抗器中心10 m以外的区域电场值均小于30k V/m.本研究为平波电抗器电磁环境的评估及其结构的优化提供了参考.     

500 kV直流电阻标准分压器迭代正交实验设计

针对安装均压环可以提高分压器的测量精度,但其尺寸和安装位置的不同会直接影响电场畸变效果的问题,搭建了500 kV直流电阻标准分压器有限元模型,并基于迭代正交实验法分析不同尺寸和安装位置的均压环对直流电阻标准分压器周围电场分布的影响.计算出均压环圆心到地面的距离、内环半径、圆心到对称轴的距离等最优尺寸与最佳安装位置.结果表明,迭代算法使分压器周围的最大电场强度从4 212. 5 V/mm降低到820. 719 V/mm.     

550kV电容式电压互感器的均压设计

为改善550kV电容式电压互感器（CVT）电场均匀度,采用有限元分析方法（FEM）对含多重介质的轴对称无界场域电场进行数值模拟.建立了不同绝缘结构的电场计算模型,通过数值仿真计算得出电场分布,得到全场域绝缘性能的影响因素.通过对不同伞群结构以及有无均压环时全场域的电场对比分析,认为产品设计中设置合理的均压环是改善场均匀度的有效方法,并提供了均压环最佳位置及结构的参考尺寸,为550kV电容式电压互感器绝缘结构设计提供了数值基础.     

126 kV真空断路器灭弧室电场数值分析

为了解真空灭弧室电场分布情况,并找出灭弧室设计的关键部位,基于电场数值分析理论,采用有限元法对126kV真空断路器灭弧室内部静电场进行了仿真计算.考虑灭弧室内部主屏蔽罩结构对电场分布的影响,分析了加伞群后电场分布的变化情况,并给出了灭弧室内动静触头表面处的电场强度值.通过对不同触头开距情况下的电场进行计算,获得了在不同情况下的灭弧室电场分布情况,给出了不同开距下的电场强度最大值,为触头结构的优化分析、真空断路器的触头设计及真空灭弧室的优化设计提供了理论依据.     

干式空心并联电抗器过热性故障温度场耦合计算与分析

干式空心并联电抗器出现过热性故障影响设备的正常使用寿命,为计算分析干式空心并联电抗器过热性故障温度场分布,基于多场耦合有限元理论,建立了干式空心并联电抗器流体-温度场耦合计算模型,得出干式空心并联电抗器正常运行时的温度场分布,并与现场运行实测的温度作对比,验证了计算模型的准确性.利用验证的流体-温度场耦合计算模型,计算了干式空心并联电抗器出现不同程度过热性故障下的温度场分布,分析了包封轴向、故障位置径向和顶部径向温度变化规律.分析结果表明,通过监测电抗器顶部温度变化,可以有效反映干式空心并联电抗器运行中的过热性故障.     

一种齿形磁楔快速可调电抗器

针对一般磁楔电抗器无法快速改变电抗值的问题,提出了一种新型可调的齿形磁楔式电力电抗器.与一般磁楔电抗器相比,这种电抗器可以通过成倍地减小调节距离来成倍地提高调节速度.以一台设计制作的220 V、8 k Var齿形磁楔电抗器样机为研究对象,应用ANSYS有限元分析软件,建立了该电抗器的三维磁场模型,计算磁楔在两个极限位置时的电抗器磁场分布,应用ANSYS的LMATRIX宏命令计算该电抗器的电感调节特性.研究结果表明:该电抗器与一般磁楔电抗器相比,不仅可以提供相同的电感调节特性,而且具有数倍的电感调节速度.     

基于电阻分压器的10kV电子式电压互感器的研制

基于电阻分压器的电子式电压互感器(EVT)的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大的不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。本文利用ansoft软件包建立了分压器的有限元二维模型并对电场进行了分析,根据电场分布确定了电子式互感器的屏蔽罩及均压环的设计。在静电场分析基础上,研制了一台电阻分压式的10kV电子式电压互感器,并对准确度进行了测试。测试结果表明,本文设计的10kV电子式电压互感器满足GB/T 20840.7-2007标准要求,准确度达0.2级。     

空间遥感器电控箱结构设计

空间遥感器电控箱的在轨不可维修性要求其具有高的电磁屏蔽能力和力学稳定性。针对电磁屏蔽能力和力学稳定性要求,设计了一种框架式结构的双腔隔离电磁屏蔽结构。该结构主体采用稳定的框架式结构,力学性能好。电控箱整体结构分为两个封闭的腔体,一个腔体用来承载电子学器件,一个腔体负责数据信号的转出,具有极高的电磁屏蔽能力。通过反应电控箱结构屏蔽能力的电场辐射抗扰度试验（RS103）和电场辐射发射试验（RE102）证明了该结构的电磁屏蔽效果满足航天应用需求。并且,对整个结构进行了有限元分析和动力学试验,基频是235HZ,满足设计要求的120HZ,双腔隔离电控箱具有优良的力学性能和极高的电磁屏蔽能力。     

1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计

屏蔽电极设计是定子出线套管设计的最核心问题,屏蔽电极能否满足设计要求,对定子出线套管的安全运行十分重要。设计了1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的双层屏蔽电极结构,采用有限元软件进行了仿真分析:改变中间屏蔽电极和接地屏蔽电极的位置,比较不同位置时电场强度最大值的大小,从而确定中间屏电极和接地屏蔽电极的半径、长度及轴向上的位置。所设计汽轮发电机定子出线套管双层屏蔽电极结构有效改善了接地法兰附近电场分布过分集中的问题,满足相关标准的绝缘设计要求,为1 000 MW汽轮发电机定子出线套管屏蔽电极设计的实际应用提供参考。       

均匀带电圆环环平面内的电场、电势分布

带电圆环的电场分布不仅是静电学理论的一个重要模型 ,而且在高能物理研究中有着重要应用 ,但一般教材仅论及圆环轴线上的电场分布 ,而环面内电场、电势分布如何 ?本文在此给出了定量分析 ,并据此给出其电场、电势分布曲线。     

盆式绝缘子内导体及绝缘子表面形状对电场的影响

用有限元法对SF_6全封闭组合电器（GIS）中的盒式绝缘子处的电场进行了计算．分析了内外屏蔽电极及绝缘子表面形状对电场分布的影响．同时获得了不同情况下的等位线图．进而为GIS中盒式绝缘子的优化设计提供了必要的数据和理论支持．     

直流线路绝缘子的电场计算和电介质形状的探讨

本文利用表面电荷法,对DC—Ⅳ型悬式直流绝缘子在三种不同污秽和电极腐蚀程度条件下的电场进行了分析;借助于可变容差法,对绝缘子的局部电介质形状作了优化设计;并根据污秽闪络理论,对修改前后的直流绝缘子的污秽耐受电压作了估算与比较。     

室内配电房母线工频磁场屏蔽研究

介绍工频磁场的屏蔽原理,探讨室内配电房母线磁场的屏蔽技术,采用二维涡流场有限元计算方法,计算分析屏蔽板的布置方式、材料选择、结构尺寸等对屏蔽效能的影响,提出工程应用建议.     

线-板式脉冲流光放电脱硫反应器电场数值计算

在线-板式非热等离子体脱硫反应器脉冲流光放电机理的基础上,采用波方程进行反应器内时变电场分布计算.数值计算运用时域有限差分(FDTD)法,数值模拟结果为以后的反应器流光放电模拟及结构优化提供依据.     

基于多变量优化的真空灭弧室绝缘设计

采用ANSYS软件包对真空灭弧室内部电场进行数值计算与模拟，并对不同主屏蔽罩结构灭弧室内部电场、动静触头表面及主屏蔽罩表面电场分布进行对比分析，研究了主屏蔽罩及动静触结构对真空灭弧室电场的影响.结果表明：主屏蔽罩端部和动静触头端部及背部是场强最大值集中处，易产生电击穿，是真空灭弧室绝缘结构优化设计的关键.通过灭弧室内部电场逆问题求解，实现了对主屏蔽罩端部和动静触头型面优化设计.