UHV输电线路中绝缘子串电位分布的仿真计算

利用三维电磁场分析软件Ansoft对铁塔、导线、绝缘子按实际尺寸建立三维模型。综合考虑了芯棒、伞群、球头球窝、导线、连接金具、铁塔、均压环等因素对1000kV特高压输电线路中的绝缘子表面电场分布进行了计算。分析了导线、连接金具、均压环、铁塔、三相中其余两相对Ⅰ型绝缘子串和Ⅴ型绝缘子串电场分布的影响。计算结果可以为绝缘子的正确使用和优化设计提供参考。分析可知,使用均压环可使绝缘子上的电位分布有较大地改善。     

基于Comsol Multiphysics无限长圆柱载流导线产生的磁场分布研究

介绍一种基于Comsol Multiphysics软件的工程电磁场仿真方法。以无限长圆柱载流导线产生的磁场分布为例,在理论计算的基础之上,给出了基于Comsol Multiphysics软件的仿真过程。并对比分析了理论计算值和仿真结果。证明了Comsol Multiphysics软件是一款功能强大,操作简单,计算精度高的工程电磁场仿真软件。     

环境温、湿度对绝缘子污秽微波辐射的影响

根据天线理论与微波辐射测量原理,在基于实际工况条件下,对自然污秽绝缘子进行了长期试验研究.通过大量的试验数据,分析了环境温度和湿度对污秽绝缘子微波辐射特性的影响.在消除环境温度和天空温度的条件下,重点研究了大气湿度对污秽绝缘子表面发射率的影响.实验数据表明绝缘子表面发射率与环境湿度比天线温度与环境湿度之间有更好的对应关系.最后建立了天线温度的神经网络预测模型,为工程应用提供了一定的参考.     

选择导线和电力电缆截面的可靠性计算

随着我国经济的不断深入发展,人们的生活条件不断提高,导致对电力的需求量日益增大。导线和电力电缆的选择是电力企业供电网络设计的一个重要组成部分,为了保证电力供电线路的安全、可靠及经济地运行就要选择导线和电力电缆的最佳经济截面,从而减少投资费用。本文从允许的发热条件、电压损失、机械强度、经济运行及热稳定性等角度探讨了导线和电力电缆截面选择的原则,同时介绍了导线和电力电缆截面选择的计算方法。     

500kV交流输电线路组合绝缘配置探索

本文简要地介绍了500kV交流输电线路的不同组合绝缘配置方式,分析了复合绝缘子、玻璃绝缘子有限元模型的建立方法,在此基础上,针对导线下沉式和导线上扛式分别进行了计算及结果分析,得出各种组合绝缘配置的电压分布情况,并提出最佳绝缘配置方案,有效改善了绝缘子电压分布,减小了电场强度.     

高海拔地区输电线路三分裂导线施工展放技术应用

本文介绍了高海拔地区针对设计首次在输电线路中采用的三分裂导线布置,在施工中进行了走板、放线滑车等机具的设计和加工,形成了三分裂导线展放关键施工技术,进一步丰富了导线展放理论基础及实践经验,解决了输电线路三分裂导线展放施工技术难题,为我国在高海拔冻土地区输电线路施工提供借鉴经验。     

ANSYS在“工程电磁场”课程教学中的应用

本文阐述了在“工程电磁场”课程理论教学中,引入ANSYS有限元分析软件解决实际工程问题的意义,并以涡流集肤效应为例,介绍并分析了其在工程中的具体应用。实际教学效果表明,这种教学方法可以加深学生对电磁场理论以及工程应用的理解,培养学生解决实际工程问题的能力。     

融合电磁场的“电气工程CAD”实践教改

为了使“电气工程CAD”实践课程与实际电力工程更好地相结合,提出将“工程电磁场”的理论分析融入电气工程CAD的教学。以接地系统工程为例,建立了接地体的数学仿真模型,设计了工程模拟施工与模拟验收平台。授课表明,对具有较强工程性的实践课程,融合电磁场理论的电气工程CAD实践教改,促进了学生快速融入工程规范,产学研的转化得到协同发展。     

“工程电磁场”课程的专题研究型教学模式

本文根据笔者多年“工程电磁场”课程教学经验,应用专题研究型教学理论,结合科学的教学方法以及理论实验研究专题等研究手段,形成教师与学生互动平台,提高学生学习电磁场理论的主动性,促进学生全面发展。本文可为从事”工程电磁场”教学工作者提供借鉴。     

基于导线阵列的微电磁力驱动细胞运动的研究

在硅片上制作多层交叉网格导线。当给导线通上适当电流并控制通电导线的电流方向,在相应的导线交叉网格区域会产生一个微电磁场,对磁场中的微磁粒子产生吸引力。如果把细胞和这些磁粒子结合在一起,就可以利用该微电磁场对细胞进行定位。改变不同导线的通电时序形成运动的微电磁场,进而可以控制微磁粒子的运动,也就控制了细胞的运动。仿真结果证明,采用导线阵列产生的运动微电磁场,可以对细胞进行精确定位和运动控制。     

基于工程可视化的电磁场理论教学设计

针对难教难学难用的课程，教师可以采用工程可视化设计来改善教学效果。本文以硕士研究生电磁场理论结课作业为例，给出一种交叉学科电磁场理论的可视化教学设计。该设计任务为MHz无线输电领域发射级线圈与接收级线圈之间形成互感的理论计算与仿真验证，其中理论计算采用Matlab Workspace环境编程，仿真验证采用COMSOL高频电磁场线圈模型。学生提交作业效果表明，电磁场理论课采用可视化教学设计，可以加深学生对深奥知识的掌握与运用能力。     

"电磁场与电磁波"课程混合教学模式研究

“电磁场与电磁波”是多种学科的交叉点，是电子信息、通信技术相关专业的重要理论基础，是电类专业的一门核心基础课程。该课程内容涉及面广、理论抽象、数学分析多，是公认的一门教师难教、学生难学的课程。本文针对“电磁场与电磁波”课程教学实际，尝试利用前沿技术引领课堂教学，对教学模式进行改革与实践。以课程为中心、教师为主导、学生为主体，探索覆盖体系课程融合、课外仿真实践、课程思政、工程案例与科研融入、翻转课堂、线上线下并行等混合教学模式。通过教学模式改革，希望打通课前、课中、课后以及相关课程间的连接通道，帮助学生系统理解和消化电磁场与电磁波的基本理论，充分锻炼学生独立解决实际问题和实践创新的能力。     

基于Matlab的电磁场理论之可视化教学研究

电磁场理论是一门研究宏观电磁现象的科学,它是工科电子类专业的一门重要的专业基础平台核心课程。针对电磁场理论课程＂难教＂、＂难学＂、＂难考＂的特点,为了提高教学效果,探讨了将面向科学与工程计算的高级语言Matlab引入电磁场理论课程教学的可行性和必要性,给出了Matlab语言在教学实践中的应用实例,以期达到可视化教学之目的。教学实践表明,基于Matlab的可视化教学可以扩充学生的感性认识,使抽象的理论课教学生动形象化,增加学生们的学习兴趣和信息,教学效果明显。     

基于可视化案例的电磁场课程教学改革与实践 ——以散度定理为例

电磁场课程是电气信息类专业本科生的一门专业基础课。该文分析了电磁场课程的教学特点,提出了基于MATLAB软件的电磁场课程可视化案例教学方法,将矢量分析与场论的重点内容经过整理,提炼成实验项目,形成可视化的图像资料,配合理论教学。实践证明,通过可视化案例教学的改革实践,不仅使学生加深了对抽象电磁场理论的理解,同时提高了学生利用MATLAB软件解决问题的实践能力。     

移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性分析与预测

为了明确移动基站架设在高压输电铁塔上对电力运检人员的电磁辐射影响,对移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性进行了研究. 在4G基站共址220 kV高压输电铁塔的真实场景下开展了电磁场强度测量,获得了铁塔周围地面区域和铁塔内部垂直方向上的场强测量数据;基于射线追踪仿真,在实测验证的基础上,全面分析了移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性,并根据实测和仿真结果提出了强中弱场区划分方法;将径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络应用于场强预测,建立了电磁场分布特性预测模型. 结果表明所提出的模型能够较为准确地实现移动基站共址高压输电铁塔场景下的场强预测,可为移动基站共址高压输电铁塔的安全运检工作提供参考.     

仿真软件在微波技术教学中的应用

本文以微波负载单支节匹配和时域反射仪为例,以同轴线为传输线,建立几何模型,用软件数值仿真,分别从频域和时域研究同轴线传输特性参数,目的是借助仿真软件理解微波传输物理量在频域和时域中不同的表现形式,用可视化的仿真结果帮助理解物理内涵,同时把仿真软件结合实际应用,以此提高学生在电磁场和微波技术中工程应用方面的能力。     

电缆波过程教学实验设计

电缆波过程是高电压技术教学中的重要内容,其教学难点在于晦涩难懂的理论公式和较为抽象的概念。因此为满足电力系统人才培养及教学计划需要,使学生熟练掌握电缆波过程的相关理论,本文以固定幅值和频率的方波发生器作为信号源,以两根150 m长电缆作为实验研究对象,结合有限元仿真计算相关特性参数搭建电缆波过程教学实验平台。该实验平台能够基本体现电缆波过程的整体发展过程,对开展理论教学有一定的借鉴意义。     

新工科背景下“电力电子技术”实践教学改革

新工科背景下电力电子技术的实践教学的改革和创新势在必行。电力电子实践教学改革以电力电子变换器拓扑分析、设计、模拟仿真、实验等过程进行问题导向学习,让学生更深入了解电力电子变换器的原理和特性,注重培养学生从理论、仿真、实践的进阶式开发设计能力。本文以基于PEK-110的谐波电流源设计与实现为实例,阐述电力电子创新实践教学的全过程。实践证明,电力电子实践教学改革满足工程教育创新和新工科建设的发展要求。     

扁平线缆电磁-热耦合场的协同仿真分析研究

电子设备中线缆所处工作环境越来越复杂,线缆之间的电磁串扰以及电磁损耗带来的热效应日益严重。针对这一问题,在电磁场、温度场和多场耦合相关理论的基础上,具体分析了线缆的电磁场和温度场相互影响的显著程度,基于在温度变化较小的情况下线缆的材料属性变化不明显,为了简化研究手段,只关注了从电磁场到温度场的单方向耦合。建立了线缆电磁-热耦合三维有限元仿真分析模型,采用Ansoft HFSS进行电磁场分析,同时将其分析所得电磁损耗作为发热源加载到Ansofte Physics中进行温度场分析。采用这种协同仿真方案,最终得到了不同线缆间距、绝缘层厚度和传输信号频率对电磁串扰及热效应带来的影响。     

超低频天线最优波束成形设计研究

针对现有超低频天线发射端单一化缺陷和通信距离受限瓶颈,为实现超低频电磁发信系统的小型化和远距离传输,该文对旋转式永磁体机械天线的超低频电磁发信技术进行了理论创新和工程实践。探究多输入单输出(MISO)场景下超低频多机械天线电磁辐射理论,建立了基于三相感应电机的多机械天线阵列的空间磁场分布模型。仿真结果表明：利用三相感应电机组成的2元机械天线阵列可使磁感应强度在近场提高3 dB。该文还提出了多天线超低频近场最优波束成型技术。仿真结果表明：当天线之间的初始相位相等时径向接收磁场分量场强最大。设计高精度同步技术并搭建原理样机进行测试,实验结果表明：发送端采用2元天线组阵,信号功率提高6 dBm,传输距离可达50 m。