纵向三层土壤中的电流场计算

提出了纵向三层土壤中电流场的计算模型，并通过求解拉普拉斯方程，推导出该模型中电流场计算公式。据此，可以用边界元法计算该模型中任意方式埋设的接地网的接地电阻及空间中任意一点的电位。计算方法对于大型水电站接地网设计具有参考价值。     

分层土壤中点电流源电流场计算的递推算法

提出了一种适用于具有任意分层的水平或垂直土壤结构的计算点电流源电流场的递推算法。详细地分析了利用递推法获得水平或垂直多层土壤中的电流场的过程。与以往的方法相比,该方法的优点在于无需将每层土壤中的电位表达式具体写出,避免了极为复杂的公式表达,非常便于开发任意分层土壤结构的接地网接地性能数值分析软件。为了验证其有效性和正确性,对任意一段线电流进行了分析计算,并将分析结果与已有的计算结果进行比较,相对偏差很小。     

边界元法在接地网数值计算中的应用

从恒定电流场的理论出发,运用边界元法（ＢＥＭ）将大型接地网电磁场计算的控制微分方程变换为边界上的积分方程,然后把积分方程离散对以导体流散电流为变量的线性方程组,从而求解出电流场出发,详细介绍了该方法的原理及处理技术,并编程计算了复杂接地网的接地电阻,接触电势和跨步电势,经大量实例计算表明,该方法计算精度高,适合于接地研究及工程实际的应用。     

基于BIM的接地网系统设计与电气仿真

作为电气安全的重要手段之一,接地网在建筑中扮演了重要且必不可少的角色。在现实建筑设计中,接地网的设计和建筑本身的设计被分割为两个独立和割裂的设计过程。割裂的设计过程使得接地网的设计常常无法充分考虑建筑的特殊需求,特别是新能源建筑如一体化光伏建筑带来的新的需求。提出一个基于建筑信息模型(building information model,BIM)的建筑接地网统一设计平台,在BIM平台实现了对接地网的设计、计算的一体化服务。构建了基于BIM模型的接地网相关的设备模型,充分利用基于BIM的建筑3D模型、电气设备信息、线路模型来精确地计算系统最大短路电流。在此基础上,通过获取的建筑接地网的信息和土壤模型,实现了基于有限元算法的接地网计算,计算结果直接以3D形式呈现在建筑信息模型中。该平台已经应用在一个光伏建筑的接地网设计中,获得了较好的效果。     

基于矩量法的接地网接地电阻计算

矩量法是一种适用于任意结构接地网接地参数精确计算的方法,但是在应用矩量法计算接地网接地电阻及其他参数时,特别是在计算非均匀土壤接地参数时,由于需要使用格林公式进行互阻计算,往往计算量十分巨大,不便于使用计算机进行软件实现．基于此提出一种新的优化算法,将矩量法与MATLAB算法结合,从而节省了计算时间,并提高了计算精度,适用于多层土壤和不规则接地网参数的数值计算．     

基于小波分析的配电网电弧接地故障选线方法

鉴于城市中低压配电网电容电流急剧上升,单相接地故障电弧难以自熄,易产生电弧接地过电压及扩大事故,探究谐振接地系统(NES)电弧接地故障的可靠选线方法是保障配网稳定安全运行的基础。首先,建立NES发生电弧接地故障的等值电路,分析故障、健全线路之间零序电流存在的差异。其次,通过引入动态弧长参数改进Schwarz电弧模型,并采用MATLAB/Simulink搭建改进Schwarz电弧仿真模型,在此基础上搭建某城市中压配电网电容电流超标场景下的纯电缆线路系统电弧接地故障模型。再次,设置典型故障条件模拟任意线路的电弧接地故障,提取各线路零序电流进行coif小波分解,提出当出线发生电弧接地故障时,故障线路与健全线路非工频零序电流模极大值的极性相反;当母线发生电弧接地故障时,提出所有出线非工频零序电流模极大值的极性相同的电弧接地故障选线判据。最后,设置典型的故障条件验证了该方法对NES电弧接地故障选线的有效性。结果表明：在不同的过渡电阻、故障点距离、故障时刻相位角等典型故障工况下,所提方法均能正确选择出电弧接地故障线路。     

分层土壤中接地网参数的数值计算

为了更精确地计算接地网的接地参数,需要采用水平多层土壤模型。运用复镜像法求得水平分层土壤中点电流源的格林函数的数值解,然后泳边界元法计算了不同土壤模型中的接地参数,与国外学者的计算结果进行了比较,结果较为吻合。     

变电站接地网缺陷诊断系统

针对接地网腐蚀诊断问题,主要开发了一套变电站接地网缺陷检测系统,简单介绍了接地网仿真软件CDEGS的功能及特点,并利用其中的MALZ模块对变电站接地网进行建模仿真计算.现场实验中通过向接地网注入激励电流源,测量接地网各支路数据,采用ARM9嵌入式系统处理数据,人机交互采用QT软件,将测量结果与CDEGS软件仿真计算的地表磁场分布结果进行对比分析,本系统可以准确检测接地网发生缺陷部位.     

新立变电站接地系统安全性能研究

电力系统的发展导致系统发生接地故障时入地的短路电流I01越来越大,发变电站接地电阻R很难满足R≤2000/I01的要求.在场路结合的接地网不等电位模型基础上,编制了二次电缆计算程序.采用该计算程序全面分析了变电站地面电位分布和二次电缆及二次设备上的电位差,提出了保证人身安全和设备安全的措施,可供高土壤电阻率地区接地系统设计和接地系统改造时参考.     

变电站三维立体接地网的研究与应用

针对湖南省某220 kV全户内变电站的建设受变电站征地面积、地形等方面的限制,使用常规方式的接地网设计难以满足国家标准中运行安全性和建设经济性要求的问题,提出了三维立体接地网技术。先计算土壤电阻率、入地电流,然后选择接地体材料,布置及计算水平地网和垂直地网相结合的复合接地网,最后校验三维立体接地网的接触电压和跨步电压。数据分析结果显示:三维立体接地网布置能满足要求,对类似的接地系统设计有较大的参考价值。     

汽车交错磁极无刷直流发电机的励磁电流计算

为准确计算励磁电流,采用有限元法分析了交错磁极( consequent-pole permanent magnet, CPPM)无刷直流发电机( brushless DC generator, BLDCG)电励磁磁场和永磁磁场的耦合特点,讨论了电枢电流换流过程及其对励磁电流的影响,在此基础上推导出考虑磁场耦合和换流过程的励磁电流表达式。实验结果表明：计及磁场耦合和电枢电流换流过程可以提高励磁电流计算的准确度。     

电磁法检测锚固质量初探

近年来,锚杆、锚固质量的无损检测技术得到了较快的发展,目前的研究主要集中在应力波反射法上,但该方法还需要进一步的研究,以解决应力波反射信号变弱甚至消失后的问题。本文讨论了一种新的锚固质量无损检测方法——“电磁法”。在最简化物理模型基础上推导出对锚杆加载交变电流时地面磁感应强度分布规律的公式,据此正演计算并作出了几组磁感应强度归一化曲线,提出磁感应强度曲线计算机拟合反演方法可望检测出空锚段比例和空锚段的位置,成为锚固质量检测的一种新的技术方法。     

三相水阻器中三维电流场的分析计算

水阻器在水电站中遇到故障时作加载电阻;本文利用子面元法计算三相三极容器式水阻器中电流场的边值问题,通过静电比拟及镜像原理,将电流场问题转化为静电场问题.子面元考虑电荷实际分布情况进行分块,子面元上的电荷假设为线分布来求取电位系数,通过计算与试验结果比较,等效电导的相对误差在工程容许范围内,故此方法可供工程技术人员参考.     

破碎围岩浅埋偏压隧道衬砌荷载的计算方法

隧道洞口大都会面临围岩破碎、浅埋和偏压等不良地质地形情况,现行规范只给出了偏压隧道衬砌荷载的计算方法。对于破碎围岩浅埋偏压隧道,根据现场情况及实测的衬砌受力和变形特征表明其与规范假定不同,不宜直接利用规范方法。通过工程实例分析及隧道三维数值分析结果提出了浅埋偏压隧道破碎围岩的破坏模式,即隧道开挖后深埋侧岩体滑塌下落挤压支护结构使其向外侧变形,从而外侧支护受到被动土压力。根据提出的破坏模式,将隧道开挖后围岩主要分为滑塌区和被动区,在此基础上利用极限平衡法推导出了衬砌荷载的计算公式。将计算得到的结果与现场实测值对比发现,对于围岩极其破碎且存在较严重偏压的浅埋隧道工程,提出的计算方法比采用规范方法更接近实际情况。     

用模拟电荷法分析与计算单相水电阻中电流场

水电阻在水电厂中遇到故障时用作加裁电阻。本文利用模拟电荷法求解单相水电阻中电流场的边值问题;水电阻按照水电厂中实际使用的结构来计算。推导了有关公式,编制了计算程序,通过上机计算与工业试验结果比较,其相对误差在工程容许范围内,是相当准确的,故此方法可用于单相水电阻的系列设计,以供设计者参考。     

基于扰动状态概念模型的刚性挡土墙土压力理论

基于扰动状态概念（DSC）,结合库伦土压力理论研究平动位移模式下刚性挡土墙的土压力计算方法.以挡墙平动位移量为扰动参量,建立扰动度函数表达式.提出扰动摩擦角概念,建立扰动摩擦角与扰动度之间的关系公式.参照库仑土压力理论,分析任意扰动状态下土楔的最不利受力情况,得到平动位移模式下基于DSC理论刚性挡土墙土压力计算公式.算例分析表明：在任意扰动状态下,基于DSC理论的刚性挡墙土压力计算公式所预测的土压力大小、分布以及土压力系数均与模型试验结果比较吻合.     

悬臂式挡土墙地震主动土压力拟动力分析

地震作用下悬臂式挡土墙主动土压力的计算十分重要。为了分析悬臂式挡土墙在地震荷载作用下主动土压力分布情况,基于滑楔体平衡理论,考虑水平、竖向地震力随时间变化对地震主动土压力的影响,运用拟动力学方法,推导出地震主动土压力、第二临界破裂角的计算公式,并研究挡土墙后填土的内摩擦角和粘聚力、挡土墙与后填土之间的摩擦角和粘聚力、墙体倾角等参数对地震主动土压力系数和临界破裂角的影响。研究结果表明:第二临界破裂角随竖向地震力系数、挡土墙后方填土内摩擦角的增大而增大,随水平地震力系数、挡土墙与后方填土摩擦角的增大而减小;地震主动土压力随水平、竖向地震力系数的增大而增大,随挡土墙后方填土内摩擦角的增大而减小。     

阳极键合电流模型的实验研究

随着近年来MEMS-CAD的迅速发展,阳极键合技术作为MEMS领域的基础工艺,其模拟仿真受到了重视.本文分析现有的阳极键合电流模型产生偏差的原因,在实验基础上,给出一组定量模拟平面电极键合电流的公式.结合点电极键合的扩展模型,提出点电极键合电流的计算方法.实验证明这种方法给出的模拟公式实际反映了点电极键合电流的变化规律.     

挡土墙墙后土体应力状态及土压力分布研究

为了考虑在平移模式下刚性挡土墙墙后土体主应力偏转和水平土层间的剪应力作用,对墙后滑裂土体的应力状态进行了详细分析.考虑各土层滑裂面水平倾角的变化,对水平层单元法改进,建立了逐层渐近计算法.将墙面、滑裂面的应力状态与墙后滑裂土体的水平土层的静力平衡相结合,建立了水平土层竖向应力、挡土墙土压力、合力及其作用位置的计算公式.计算结果表明,挡土墙主动土压力分布与模型试验结果基本一致;计算得到的滑裂面为一曲面,其顶宽比库仑理论滑裂面小,与试验结果相吻合.     

多层球形手征介质透镜的焦点

应用并矢格林函数方法，给出了点源激励和阻抗匹配时多层球形手征介质透镜（Ｃｈｉｒｏｌｅｎｓ）的远区场分布；应用几何光学近似条件，得到了它的焦点计算公式．以双层和１０层手征介质球镜为例，考虑了手往导纳对焦点位置的影响．