500 kV交流线路钻越±800 kV直流线路三维离子流场计算

为了保证交直流线路交叉钻越区域的混合电场不超过安全限值,建立了 500 kV交流线路钻越±800 kV直流输电线路区域的三维离子流场仿真模型,分析了钻越区交流线路对直流离子流场的影响,基于有限元方法计算了不同高度下线路钻越区的合成电场、离子流密度分布规律及混合电场电磁环境指标.研究表明,钻越区交流线路对直流离子流场具有...     

特高压直流线路合成电场和离子流探讨

直流输电线路的电磁环境问题与交流输电线路不同,主要考虑直流合成电场、离子流、直流磁场、无线电干扰(包括电视干扰)和可听噪声等.本文主要针对特高压直流线路合成电场和离子流密度进行探讨,深入理解特高压直流线路电磁环境.     

考虑空气湿度影响的特高压直流线路离子流场研究

随着特高压直流输电线路的建设,线路引起的电磁环境问题也受到广泛关注。线路附近的合成电场和离子流密度是评价电磁环境的两个重要指标。我国西南地区水电资源丰富,建设特高压直流输电线路将电能输送到负荷中心具有很高的经济效益。然而,西南地区较高的空气湿度是影响电磁环境的重要因素。为了得到受空气湿度影响的特高压输电线路地面离子流场的分布规律,建立考虑空气湿度影响的离子流场计算模型,研究不同空气湿度下特高压直流输电线路离子流场的分布规律。计算结果表明:在空气湿度影响下,随空气湿度增加地面合成场强和离子流密度幅值都有不同程度增大,合成场强的增长幅度非常显著,而离子流密度的增长幅度很小,基本可以忽略。     

电场探测先进传感器技术

<正>技术开发单位中国科学院电子学研究所技术概述研究所发明了基于MEMS(微机电系统)技术的创新性高性能电场传感器敏感结构,研制出国际上分辨力高的电场敏感芯片;发明了抗表面电荷积聚和离子流噪声干扰、环境适应性强的MEMS电场传感器敏感芯片封装方法与结构,研制出MEMS电场传感器系列新产品。研制的产品已应用于我国太原、西     

雾霾对高压直流输电线路合成场强和离子流密度的影响研究

由于雾霾对高压直流输电线路的电磁环境产生了影响,文中基于通量线法提出了一种考虑雾霾影响的离子流场计算方法,经与实验及现场测量数据对比,证明了该算法的有效性,并以云广土800 kV特高压直流输电线路为例,建立了雾霾不同污染等级下的合成场强和离子流计算模型,得到了在不同雾霾条件下的合成场强和离子流密度.结果表明,雾霞天气下的地面合成场强和离子流密度都相对于正常天气有所增加,并随着雾S天气的污染程度的加剧而上升.该计算方法对高压直流输电线路的规划和设计中分析雾霾天气对电晕的影响因素有参考价值.     

在极不均匀电场下变压器油中气泡运动过程及回旋现象

长期运行的油浸式电力设备内部会有少量气泡存在于变压器油中,而设备内部复杂的电场环境会使油中气泡运动形态发生改变,这将会引起电场畸变并最终造成绝缘劣化。本文首先设计了气泡自动生成装置,通过该装置以模拟油中气泡产生,在此过程中利用高速相机对其运动轨迹进行捕捉;随后通过有限元仿真软件建立了气液两相流模型,已获取气泡周围电场分布;最终借助仿真模型从力学角度对气泡上升时所伴随发生的回旋现象开展相关讨论。在研究中利用图像处理软件对拍摄结果进行处理,分析了气泡尺寸以及电场强度对于气泡运动轨迹的影响,结果表明,气泡尺寸增大以及电场强度的增加均会改变气泡自身受力情况使运动偏移量增大;同时结合仿真计算分析可知极不均匀电场的存在使得气泡不同区域场强有所差异,对气泡表面区域进行划分并利用仿真结果对该区域受力进行计算,发现气泡不同区域受力方向各异,最终分析可知极不均匀场的存在导致表面受力不均是引发气泡位移、形变最终造成多气泡回旋的主要原因;且这一过程两电极间将会出现多气泡短暂聚集,这将使得电场畸变进一步加强,造成绝缘性能显著下降。通过本研究厘清了气泡位于极不均匀场下的运动特性,明确了气泡回旋产生原因及其对绝缘性能的影响。     

反射式小型光学电场传感器

为了同时实现对直流电场、交变电场和瞬态电场的测量,通过琼斯矩阵计算,建立基于泡克尔效应的反射式光学电场传感探头的理论传感模型,分析铌酸锂晶体长度、晶体切型、温度以及封装应力对探头传感性能的影响. 制备尺寸Φ5 mm×80 mm,理论电场测量范围为±439.2 kV/m的反射式小型光学电场传感探头,搭建相关的电场传感系统并表征传感探头在10~5000 Hz交变电场、直流场、8.2~12.4 GHz高频微波场下的传感性能. 实验结果表明,该光学电场传感器在直流?12.4 GHz电场频率范围内具有较好的电场响应,在无外加电场时长时间内信号漂移量小于0.08‰,分辨力至少为3 V/m,实际可测量范围为10^?3~10² kV/m,有望应用于高功率微波探测和电力系统领域的直流、ms级及ns级暂态电场监测.     

舰船电场传感器水下定位方法

为提高船舶电场传感器在水下测量电场时的定位与姿态测量精度,设计了舰船电场传感器新型水下姿态位置测量装置,提出了利用该装置测量舰船电场传感器水下姿态位置的方法,并研究了水下姿态位置数据处理方法和位置、姿态计算方法。通过对水下姿态位置测量装置的测量误差分析,所设计的测量方法位置精度可控制在1m之内,是一种有效的船舶电场传感器水下定位与姿态测量方法。     

TE103单模微波谐振腔的有限元数值模拟

采用有限元分析法,推导了TE103单模谐振腔有限元数值模拟的数学模型。运用ANSYS软件进行数值模拟,分析和讨论了微波加热柱状WC-Co时谐振腔和介质内电场分布云图。数值模拟结果表明,空腔有3个大小相近的电场均匀区域,加载柱状WC-Co样品后,由于样品的吸波特性,3个电场均匀区域都有不同程度的缩小,两边的区域明显缩小,中间区域缩小相对不明显,这样就形成了中间电场均匀区域大,两边小的电场分布情况。样品的电场分布为从里到外成梯度的逐渐增强,样品的电场分布不均匀,造成了微波加热不均匀,很好地解释了微波加热WC-Co时容易出现样品开裂的现象。数值模拟结果与实验结果吻合很好。     

锅炉烟气电除尘装置的应用分析

对电除尘器的本体结构、RS-B管型芒刺阴极电晕线的应用、振打除尘装置、并联电场中气体分布的均匀性措施,以及高压静电直流装置的控制要求,进行了具体应用分析与讨论.对旧的锅炉除尘系统进行改造时,有参考意义.     

Modeling of an ionized electric field on the building near the UHVDC transmission line

In this paper,a 3D upstream finite element method is developed to analyze the ionized electric field around the UHVDC transmission lines including the building near it.The ionized electric field around the building is reduced due to the shielding effect of the building and the shielding distance is about three times its height.The ionized electric field including the human body model on the building and away from the building is also taken into account.The ionized electric field distortion ratio of the human body model is discussed in this paper.The distortion ratios for the positions on the building are less than those on the ground.     

地铁隧道内电磁场分布特性分析

准确掌握地铁隧道内电磁场的分布状况是建立直流牵引供电系统电磁暂态模型的基础,也是开发直流牵引供电系统馈线保护方法的需要.针对地铁隧道内非对称的空间结构,利用有限元分析法计算了不同工况下地铁隧道内的电磁场分布特性,确定了地铁隧道内电磁场与钢轨电位、钢轨电流间的定量关系,以及列车位置对电磁场分布的影响.分析结果符合电磁场分布理论表述的规律.     

基于STAR-CCM+的发电机组流场对比分析及结构优化

文章以康明斯6C柴油发电机组(机组型号S688CCS)为研究对象,采用STAR-CCM+分析软件对该发电机组常规型和静音型的整机流场进行分析,对比研究该发电机组2种类型流场的差异性。模拟结果表明:该机组静音型的冷却风总量低于其常规型机组,且散热器处冷却风也低于常规型机组,不利于机组散热。依据流场对比分析的结果,采用单一变量控制方法,对静音型机组的风扇罩、消音材料及附近结构、进气格栅等结构进行改进,优化了流场分布特性,从而提出了相应的结构优化方案。优化后静音型机组散热器的风量较初始结构下的散热器风量提升44.33%,冷却风总量高于常规型机组,提升比例较大。研究结果可为发电机组冷却风道的设计提供相应的理论依据。     

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。     

高速电主轴用无刷直流电机优化设计

针对应用在电主轴中的高速永磁无刷直流电机存在的转矩脉动、定子铁心损耗、转子涡流损耗、永磁体抗电枢去磁能力等关键问题,从转子和定子结构两方面对电机进行优化设计。通过有限元仿真对比分析永磁体不同充磁方式及定子槽数对电机各方面性能的影响,提出采用平行充磁的面贴式转子结构和槽数较少的分数槽定子结构。设计出60000r／min、3．5kW的21槽无刷直流电机并进行稳态仿真和样机试验。     

新型混合励磁风力外转同步发电机研究

研究了一种应用CPPM结构的混合励磁风力外转同步发电机.简要介绍了其结构和原理,进行了三维磁场仿真,讨论了直流励磁结构的设计问题,给出了样机试验结果及相关分析.     

磁控溅射参数对钛薄膜结构及阳极氧化的影响

采用直流磁控溅射的方法在导电玻璃(FTO)上制备柱状晶结构的钛薄膜,研究了磁控溅射电流和基底温度对溅射钛薄膜微观结构的影响,分析了柱状晶结构对后续阳极氧化TiO2纳米管结构的影响.利用场发射扫描电镜观察样品的形貌,X射线衍射(XRD)分析样品的晶型结构.结果表明,随着磁控溅射电流的增大,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度先增大后减小,溅射电流过大过小都会降低薄膜的致密度;在300～450℃的温度区间,随基底温度的升高,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度增加,柱状晶结构更均匀.将磁控溅射获得的钛薄膜进行阳极氧化处理,结果发现:排列致密的柱状晶钛薄膜有利于生长TiO2纳米管.     

传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验

为了克服银-氯化银的三分量传感器测得的测量值与电场发生器标准值存在的误差,设计了传感器支架和外加测量体影响电场测量值的实验．在电位和电流连续的条件下,运用麦克斯韦方程组,计算了规则球形测量体引起的电场畸变,并进行了实验验证．实验结果表明,测量体引起的电场畸变不可忽略;测量体处于电极内部会增大测量的电场,处于外部时将降低测量的电场;当测量体离测量电极比较近时,影响较大,反之,影响较小．     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

统一保角映射和三线传输线电容

镜像法、电轴法和复保角映射法是求解电磁位场的典型方法.由于镜像法仅用于求解分布在导体附近电荷产生的场,而电轴法仅用于求解平行无限长圆柱导体间的电位函数,因此这两种方法都存在局限性.为此,采用统一保角映射法取代传统的电轴法,将偏心同轴线问题和平行双圆柱问题统一起来,研究了三线传输线电容的复杂实例.统一保角映射法可以取代镜像法和电轴法,使电磁位场的求解得以简化.