管内电缆导体仿真设计算法模型研究

现代超导聚变装置上的管内电缆导体(cable-in-conduit conductor,CICC)运行在大电流和快速变化电磁场中。导体的合理设计是其能否稳定运行的关键。工程上CICC的设计是一个多次尝试和优化的复杂烦琐过程。该文根据Stekly参数和空间电流密度,提出基于稳定性和交流损耗的新的导体设计思想,推导了关于CICC结构参数矩阵方程,建立了导体数值仿真设计模型,同时进行了导体的模拟设计。并将仿真设计结构与工程设计情况进行比较和分析,结果证明二者吻合较好,且该方法能减轻工作量和缩短设计周期。     

干式变压器箔绕导体三维涡流场与附加损耗的数值仿真研究

针对干式变压器箔绕导体具有面积大、厚度薄和激励与感应电流共存的特点分析,建立了绕组三维涡流场与等效电路计算模型,并利用场—路耦合方法对铜箔和铝箔两个方案的绕组涡流场、短路阻抗与附加损耗等性能参数进行了数值验证和优化分析.计算结果表明了方法的合理性,并由此获得了绕组漏磁场、导体涡流损耗分布规律和优化设计方案,为干式变压器设计和预防局部过热提供了一种有效的分析方法.     

铝合金电缆的分析与应用

介绍了低压电力导线导体的应用历史与产业现状，阐述了影响导体性能与使用的要素；通过对不同导体线缆的综合模型分析对比，简单概括了各自的优劣性。讨论了铝合金线缆在我国的发展。对提高资本运作效能、优化资源配置具有指导意义。     

大电流载流导体的电磁特性分析

本文以积分方程法和直接积分法为基础,对大电流载流导体的电磁特性进行了分析,并介绍了对各种大电流载流导体的电流分布和电感的计算都适用的方法,并给出了计算实例和改进设计的初步方法。     

电力电缆非紧压圆形绞合导体结构的设计方法

导体设计是电线电缆结构设计中最重要的一部分,导体结构的优化能节省材料成本,是工艺优化的重中之重,因此阐述了一种更细致化的非紧压圆形导体的设计方法,以结合实际情况最便捷地设计出最优导体结构.     

基于集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计

现有变压器设计方法没有对谐波下绕组结构进行精确设计,为此提出了一种考虑集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计方法。利用Helmholtz方程对交流谐波下铜箔、矩形及圆形导体绕组的损耗进行了分析及优化,并考虑了磁芯窗口参数的影响,对比了各种优化方法的优缺点及应用场合。样机实验结果表明,该方法可以准确给出谐波损耗最小时的优化结构,适用于大功率定制变压器的设计。     

用于实时在线融冰的双导体地线优化设计

针对采用双导体地线实现实时在线融冰没有成熟设计方案这一问题,提出基于参数需求设计地线结构的优化设计方法。考虑双导体地线最大内导体直流电阻、最大外导体直流电阻、最小拉断力3个主要参数指标,设定地线横截面面积最小、每公里质量最小2个优化目标,给出双导体地线结构设计流程。根据实际地线设计需求参数,按照所提出的设计流程进行设计,结果表明该设计流程符合双导体地线设计参数要求,设计出来的双导体地线横截面面积和每公里质量之积最小。     

110GHz射频同轴连接器的研制

介绍了110GHz射频同轴连接器的研制,着重叙述了在研制过程中,主要考虑的几个问题及介质支撑材料、结构和内导体弹性结构的设计与整体结构的仿真优化。     

应用第2代高温超导体的冷绝缘超导电缆输电导体层间均流技术

冷绝缘高温超导电缆的导电层一般设计为多层结构以满足大电流载流特性,但伴随层数的增加,超导体上的集肤效应会引起电缆输电导体各层电流分布不均匀的问题,从而造成电缆损耗增加和传输性能下降。采用基于动态惯性权重因子的粒子群优化算法,提出了电缆导体层电流层间均流优化的设计方法。应用第2代高温超导材料钇钡铜氧涂层导体,通过建立超导电缆的等效电路模型,考虑电场、磁场等约束因素,对一根1km长,110kV/3kA等级的冷绝缘高温超导电缆进行优化设计,获得了电缆本体结构参数及输电导体层和屏蔽层的电流分布。比较优化前后层电流的结果可知,优化后超导电缆各导体层电流与平均电流相比最大不平衡率小于3.5%,各屏蔽层电流达到均布,较好地实现了电缆各导体层电流均匀分布的优化目标。最后,超导模型样缆载流特性实验也验证了优化设计方法的有效性。     

设计异形导体压辊参数的一种新方法

本文介绍了通用的异形导体压辊数学模型及运用“Excel”单变量求解工具快速计算异形导体压辊尺寸的方法。并给出了瓦形导体压辊设计计算实例。     

基于粒子群和人工免疫融合算法的接地网优化设计

为了提高接地网的均压效果和降低接触电压与跨步电压,更好地保障人身和设备的安全,提出了基于粒子群和人工免疫融合算法的优化方法对接地网进行优化设计。在考虑接地网的自身电阻、电感和对地电容的基础上,基于场路结合法建立了接地网的不等电位分析模型,得到了接地网导体的散流分布和地面电位分布。同时,通过建立以地面电位分布最大电位差最小为目标的寻优函数,使用粒子群和人工免疫算法相结合的优化方法得到了接地网导体放置位置的最优解。计算结果表明,优化后的接地网的地面电位分布更加均匀,同时降低了接地网导体的散流密度。所提出的优化     

一种机载无刷直流电机的设计仿真与优化

运用场路结合法研究7 W、1 560 r/min的机载无刷直流电机的设计和优化,采用等效磁路法进行基本方案的设计,又运用有限元软件进行静态磁路、空载、负载特性的仿真,并制造出样机进行验证。在此基础上,完成对极弧系数和每槽导体数的优化。实验结果表明：所设计的电机满足机载设备的尺寸、转速和电流要求,实测反电动势与有限元仿真结果一致。     

分箱式GIL中通流导体的设计计算

主要介绍了分箱式GIL中管型通流导体的设计计算方法,一是根据产品设备对导体载流量的要求结合导体的电流密度来确定导体外形尺寸和壁厚的方法,二是在兼顾产品的绝缘和经济成本情况下,根据导体表面的允许场强设计基准来计算确定导体的外形尺寸的方法。     

海南联网系统500kV海底电缆温度在线监测研究

导体温度是电缆运行非常重要的参数之一,讨论了海南联网系统500 k V海底电缆温度在线监测方式,介绍了利用布里渊散射分布式测量海底电缆表面温度的原理,结合IEC 60287标准中的内容,对热阻计算进行了优化,从而依据海缆表面的温度推导出导体的温度,实现海底电缆导体温度的实时分布式监测。     

新型五芯电力电缆的研制

介绍了非标准截面五芯电力电缆采用一种新型的类梯形导体结构,阐述了相对于常规瓦形结构的优点,并建立了该型五芯电缆导体结构设计的数学模型及求解方法,以及如何设计导体紧压压轮。     

均匀土壤中矩形接地网的优化方法

地网接地导体非均匀布置可以在保证人员与设备安全的前提下,尽可能地节约金属材料。为了得到均匀土壤中地网的优化设计公式,找出均匀土壤中矩形地网的优化设计方法,基于CDEGS的地网模型,仿真得到了优化后接地导体的位置,通过变量替换研究了导体位置与编号之间的对应关系,并仿真分析了矩形地网优化效果。研究发现接地导体的编号与其位置服从某一确定的函数关系,该函数与导体的数量无关,只有两邻边导体分段数的比值最接近边长的比例时,接触电压与跨步电压才能达到最优效果。最后,给出了地网优化的数学公式及矩形地网的优化方法,该方法可以应用于平行的导体数量>20的地网,优化后跨步电压和接触电压均能满足电力行业标准DL/T 621-1997的要求。     

海底电缆用阻水型线导体设计方法及试验研究

阻水导体的设计制造是海底电缆领域内的关键课题之一。提出一种等截面梯形型线阻水导体结构的理论设计方法,通用性强,可编程性高,适用于50~3 500 mm²阻水导体的设计和生产制造,可解决阻水型线导体设计和制造困难、尺寸不合理等问题,导体填充系数可达到0.96以上;然后,通过阻水、机械、电气性能试验,验证所述理论设计方法和工艺制造的合理性,导体结构对海缆的整体性能无不良影响,且阻水胶型线导体结构优于阻水带结构;最后,根据理论计算,所述方法设计的中压海缆型线导体外径比紧压圆形导体小3.9%~7.0%,最大可降低1.1%的制造成本。导体截面越大,型线导体结构优化越显著,验证了型线结构海缆的经济性。     

导体后预热对高压XLPE绝缘性能的影响

为提高绝缘交联产能,通常采用各种导体前、后预热的工艺。就VCV高压立式交联生产线使用导体前、后预热与单独使用导体前预热时的线速进行介绍,并对不同线速工艺生产的产品的性能指标做对比。     

同向绞合软铜导体的设计及应用

采用股线绞向与复绞绞向相同的设计法,对第5种和第6种软铜导体进行绞合,对相同截面的导体,可适当降低导体的直流电阻和铜材消耗,有效改善绞合导体表面的圆整性和表面质量,并减小导体的绞合外径.对用于高压软电缆导体的普通绞合导体进行电性能综合对比分析,认为此类导体可使导体表面电场均匀,有利于提高高压橡套电缆综合电性能.     

大容量气体绝缘开关设备散热技术研究

为解决大容量开关设备温升问题,进行温升与散热技术研究具有重要意义。分析了开关设备的发热原因,并对内部导体进行了载流量计算,分别从热传导、热对流、热辐射三方面对开关设备进行散热设计,并给出多种散热方案,通过FLOEFD热分析计算软件计算出每种散热方案的散热效果,结合经济性、工艺性进行择优选择。将选出的散热方案应用于开关设备,顺利通过了温升试验,为开关设备结构优化和散热设计提供了理论支撑。