在“电路原理”教学中培养学生的工程观念

“电路原理”课程是电气和电子类专业的一门主干技术基础课程,在教学过程中要充分体现出课程的工程性和实践性,调动学生的学习兴趣和学习积极性,树立理论联系实际的工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。本文列举了两个例子进行具体说明：一是便携式闪光灯电路分析;二是家用电表接线分析。实践证明,采用这些方法和措施在教学过程中取得了良好的效果。     

Matlab在“计算机辅助电路分析”中的应用

"计算机辅助电路分析"课程,是通过计算机仿真实验来训练学生分析和解决电路问题的能力.实践证明,将Matlab软件,特别是其中的Simulink仿真模块作为电路分析工具,引入到计算机辅助电路分析课程教学中,收到了良好的教学效果.本文以二阶电路阶跃响应问题的求解为例,介绍了辅以Matlab的五种求解方法,并对这五种方法的特点进行了比较,说明了Matlab在电路分析方面的优越性.     

典型地区10kV配电线路雷击跳闸率计算分析

以安徽碧山117线10 kV配电线路为研究对象,在给定线路参数和环境参数的情况下,建立配电线路直击雷跳闸率和感应跳闸率的计算模型,并计算了雷击跳闸率,利用运行统计数据进行了结果验证,证明了所建模型的准确性。同时,对比研究了10 kV雷击跳闸率的影响因素。结果表明,绝缘U50%越高,雷击跳闸率越低;线路平均高度越高,雷击跳闸率越高;平均雷暴日增加,雷击跳闸率上升;土壤电阻率增加,雷击跳闸率上升,但变化幅度不大。     

仿真实验在“电路原理”理论教学中的应用

本文论述了在"电路原理"理论教学中应用仿真实验的必要性和可行性,例举了基于Muhisim软件的RLC串联谐振电路仿真实验的设计和实施.教学实践证明,将计算机仿真技术与多媒体教学相结合,将虚拟实验室搬到理论教学中,可调动学生的学习积极性和主动性.仿真实验在电路原理实践与创新性教学中,对于帮助学生树立理论联系实际的工程观点,提高分析问题、解决问题的能力和培养创新意识都有重要的作用.     

特高压输电线工频磁场三维优化模型

电磁环境是建设特高压输电工程中需要深入研究的关键问题之一,提出在特高压输电线磁场计算中考虑线路的分布参数,根据分裂导线参数、相间导线距离、电压等级等确定线路的波阻抗,进而求得线上电流,然后推导出具有弧垂的架空悬链导线下工频磁场三维优化模型。算例分析表明：传统二维模型所计算出的磁场强度偏大;三维优化模型能够反映线路结构参数对磁场强度的影响,具有更高的准确性;相比于正三角常规型线路排列,倒三角紧凑型线路下方磁场强度明显减小。由该模型所得结果可为特高压分裂导线选择、相线排列方式设置、杆塔高度设计提供参考。     

多路架空输电线交错区域电场的3维模型分析(英文)

This work is carried out to predict the special distribution of electric field induced by multi-circuit intersecting overhead high-voltage (HV) transmission lines (TLs) within a large range without any expensive and time-consuming computation. The two main parts of the presented methodology are 1) setting up a three-dimensional (3D) model to calculate the electric field based on combining ca- tenary equations with charge simulation method and 2) calculating the hybrid electric field excited by multi-circuit intersecting TLs using coordinate transformation and superposition technique. Examples of different TLs configurations, including a 220 kV single-circuit hori- zontally configured TLs, a 500 kV single-circuit triangularly configured TLs and a combination of the 220 kV TLs and the 550 kV TLs, are illustrated to verify the validity of this methodology. A more complicatal configurations, including a 500 kV double-circuit TLs and two 220 kV single-circuit horizontally configured TLs, are also calculated. Conclusions were drawn from the simulation: 1) The presented 3D model outperforms 2D models in describing the electric field distribution generated by practical HV TLs with sag and span. 2) Coordinate trans- formation and superposition technique considerably simplify the electric field computation for multi-circuit TLs configurations, which makes it possible to deal with complex engineering problems. 3) The electric field in the area covered by multiple intersecting overhead TLs is distorted and the hybrid electric field strength in some partial region increases so sharply that it might exceed the admissible value. 4) The configuration parameters of the TLs and the spatial configuration of multi-circuit TLs, for instance, the height of TLs, the length of span and the intersection angle of multiple circuits, influence the strength and the distribution of hybrid electric field. The influence regularities sum- marized in this paper can be referred by future TL designs to meet the electromagnetic environmental protection regulations.     

从工频磁场数据到架空输电线路三相电流的反演逆推方法

随着智能电网的发展,沿架空输电线路对其电量参数进行实时监测的需求日益增长。然而,在已有线路中加装互感器存在诸多困难,甚至根本不具备实现条件。鉴于此,提出了一种全新的三相架空输电线路电流检测方法,即利用线路下方空间的工频磁场测量数据,通过逆推寻优算法反演线路电流值,然后进行曲线拟合并提取特征参数。该方法可实现线路电流的非接触测量,在实际工程应用中具有更安全、更方便灵活的优点。为了使逆推所寻到的解尽可能接近物理真实值,在寻优算法中设置了3个目标函数,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标寻优。此外,为弥补多目标寻优计算量大、求解时间长的缺点,选择特定测量点,推导特定测量点磁场分量与三相电流之间的约束关系,将寻优算法中的3个决策变量缩减为单个决策变量,极大地降低了逆问题求解的复杂度。最后通过算例验证了所提出的方法的可行性和准确性。     

有限宽金属平板对工频磁场的屏蔽

为了定量评估金属平板对工频磁场的屏蔽效果,在阐述了理想导磁材料和理想导电材料的磁场屏蔽原理基础上,基于无限宽金属平板屏蔽区域磁场解析式,通过计算域映射,推导了有限宽金属平板屏蔽区域磁场解析式.通过仿真分析了对称三相传输线屏蔽系统,讨论了导线组排列位置、屏蔽材料类型对屏蔽效果的影响.结果表明,采用解析式,可对有限宽金属平板的屏蔽效果进行快速计算,其准确性和计算效率优于现有电磁场分析软件所采用的数值求解方法,可对实际屏蔽系统的设计提供参考.     

大型建筑物配电房母线工频磁场计算

为了研究建筑物配电房母线产生的工频磁场,根据配电房大电流母线集肤效应显著的特点,提出了采用模拟电流法对三相母线的矢量磁位进行计算.构建了配电房圆形母线工频磁场分布计算的物理模型并对其进行了相应的简化,合理设置模拟电流和匹配点后联立线性方程组,得出模拟电流值和矢量磁位,并在校验了计算精确度的基础上计算母线周围的磁场分布.应用该方法计算了某配电房母线周围的工频磁场分布,并结合我国环保推荐的场强限值对其分布情况进行了分析.这种方法的优点在于校验误差小,其计算结果真实地反映了大电流母线运行时的磁场分布状况.     

国内外电磁脉冲标准现状研究

介绍我国军标GJB-1389A-2005和GJB-151A/152A-1997与IEC 61000系列标准、美军标MIL-STD-464A和MIL-STD-461E中的电磁脉冲标准,对其中的电磁脉冲辐射环境及其时域变化过程、设备电磁脉冲辐射敏感度要求与测试方法进行对比研究,指出我国军标与其他标准之间的差异和不足,为新标准的修订提供参考。