SF_6断路器灭弧室内三维电场数值模拟

运用有限元法FEM对罐式SF6断路器断口附近三维电场进行了数值计算 ,以计算机辅助绘图为支撑 ,完成了SF6断路器三维电场的数值模拟。在三维电场数学模型的建立中考虑了屏蔽罩和并联电容器组的存在 ;对断路器不同三维剖面的等电位线分布及电场分布情况进行了分析 ;并将计算结果进行三维图形可视化处理及显示。     

能量分离喷口高压SF_6断路器灭弧室电场分析

提出新型能量分离型喷口结构,在喷口上游引入X型导流片,以改变气流流路。为分析新型喷口对灭弧室内部电场分布的影响,采用有限元法,结合550 k V SF6断路器绝缘型式实验要求,对有无导流片结构的高压SF6断路器灭弧系统的绝缘特性进行数值计算与分析,得到在开断过程中导流片结构对断路器灭弧室内电场分布的影响。三维电场计算结果表明,有导流片结构的灭弧室内部最大电场强度值较无导流片结构有所降低,最大降低量为4.8%。     

SF6罐式高压断路器三维电场计算与分析

基于开发的三维有限元仿真软件计算了 SF6 罐式高压断路器灭弧室内的三维电场 ,得到灭弧室内的电场强度分布 ,发现喷口对灭弧室中电场分布的影响较大 ,它的存在使触头附近电场及其变化增大 ,触头间电场更不均匀     

550kV单断口SF6罐式断路器绝缘影响因素研究

以550kV单断口SF6断路器为研究对象,采用有限元法对断路器灭弧室空载开断全程不同开距下静电场进行数值计算与分析。通过比较不同形状喷口结构的灭弧室电场分布,定量分析了喷口结构对动静弧触头表面电场的影响。     

高压SF6电流互感器绝缘特性分析

高压SF6气体绝缘电流互感器(简称HV SF6TA)由于绝缘气体本身特性,其内部电场分布的均匀程度和电场强度分布必须严格控制,以保证其高绝缘特性。电场计算是绝缘分析的重要手段。HV SF6TA场域结构复杂,为进行绝缘分析与结构设计,以220 kV HV SF6TA实际产品结构为研究对象,采用有限元数值求解方法,建立了含SF6、绝缘瓷套、空气等多重介质的三维电场数学模型,采用区域分解和自适应剖分技术相结合,对三维电场进行了仿真求解,得到了复杂结构中三维场域电场分布,找到了HVSF6TA内部最大场强所在位置以及绝缘薄弱点。为提高HVSF6TA全场域电场的均匀度,避免电晕放电等击穿现象的发生,绝缘设计中对法兰盘附近加设屏蔽环以及在一次导体端部加设屏蔽环两种方案的电场进行了分析,并将HV SF6TA各结构部件沿面电场分布以及全场域电场分布进行了对比分析,为HV SF6TA绝缘结构设计提供了数值基础。     

GIS用SF6高压断路器电场与电压分布计算软件

针对GIS用SF6高压断路器体积小型化带来的电场分布不均匀问题,计算高压断路器内部三维电场分布来优化其内部结构显得尤为重要。为此基于APDL语言开发了一种实用的电场和电压分布计算软件,APDL是ANSYS的二次开发语言,具有参数化操作的特性,使工程人员在无需掌握有限元软件ANSYS的情况下,利用有限元法计算GIS高压断路器内部的三维电场和电压分布。该软件操作灵活、简洁,可选择不同的工况测试模式,计算相应的电场和电压分布,是一种较实用的电场计算软件。     

并联电容器组对高压SF_6断路器绝缘性能的影响

将区域分解技术与有限元数值求解方法相结合,对于含有多重介质、薄均压屏蔽结构、非对称并联电容器组的252 kV SF6断路器灭弧室内部全场域进行三维电场数值计算。对比分析了区域分解技术对场域数值求解的影响,解决了大场域电场求解精度与求解效率的矛盾。给出了3种不同并联电容器组灭弧室绝缘配置方案,并对有无并联电容器组作用下的灭弧室内部电场进行对比分析,得到了灭弧室内部电场分布、触头沿面电场分布以及场均匀度的定量描述,找到了全场域绝缘薄弱点。     

高压SF6断路器灭弧室电场优化与分析

采用有限元软件ANSYS对SF6断路器灭弧室内触头形状进行了优化,进而得到最优的电场分布。主要分为两部分,第一部分得到了有限元法计算电势的弱解方程,并利用有限元软件ANSYS精确建立了断路器灭弧室的CAD模型,具体介绍了断路器灭弧室电场优化的方法;第二部分根据计算结果分析了断路器灭弧室内的电场分布,并详细分析了触头形状的改变对灭弧室内电场的影响。得到的电场优化计算结果为高压断路器灭弧室的优化设计提供了参考数据。     

电容器组投切用SF_6断路器介质恢复特性数值计算与试验研究

针对126 k V电容器组专用SF6断路器介质恢复特性进行数值计算与试验研究。对断路器灭弧室电场和气流场进行数值计算,依据流注理论,得到断路器触头间击穿电压曲线;搭建试验回路对断路器触头间隙动态击穿特性进行试验,测量断路器合闸和分闸过程中的击穿电压;结合数值计算与试验结果,分析不同压强对断路器合、分闸过程击穿电压的影响,给出高压SF6断路器介质恢复特性的变化规律。研究结果表明:对于同样的触头间隙,合闸过程(平均速度4.7 m/s)击穿电压大于分闸过程(平均速度9.6 m/s)。     

SF6断路器断口附近三维电场的边界元分析

运用边界元法对罐式ＳＦ６ 断路器的三维电场进行了数值计算,在计算中对比较复杂的场域应用了分域处理技术,考虑了并联电容器组对电场分布的影响,绘制并分析了断路器不同三维剖面的计算结果     

一种场磨式三维大气电场传感器

针对市面上电场传感器只能探测一维电场垂直分量且电场测量结果存在一定的误差,为了更加精确地测量大气电场强度,提高雷暴云预警的准确率,提出一种场磨式三维大气电场传感器,传感器主要结构由屏蔽罩、感应电极、光电开关、叶片和电机组成,电路设计主要包括I-V转换电路、差分放大电路、峰值检测电路和滤波电路等,进行传感器实地电场测量实验并整理实验数据;实验结果表明,该传感器能够对环境电场进行水平和垂直分量测量,有效反映了环境电场特征,验证了场磨式三维大气电场传感器结构设计和电路设计的有效性。     

三维边界元法计算变电站空间工频电场环境*

在特高压交流变电站设计过程中,确定变电站空间电场尤其是设备附近电场的分布是相当重要的。针对变电站附近设备电场分布的复杂性,提出了三维边界元法对荆门1 000 k V变电站设备附近电场进行模拟研究,推导了三维空间合成电场极值的计算公式,并通过ANSYS仿真软件建立相应的仿真模型,对此方法进行验证,其理论计算结果与仿真结果基本一致,证明了该算法的正确性和有效性。     

应用矩量法计算变电站内的空间电磁场

基于矩最法，提出了一种适合于变电站内开关操作时母线、设备间连线、架空线路产生的电磁场的计算方法，可以应用于变电站内较高频率分量的电磁场计算。应用文中计算方法与给出的计算方法分别对同一算例进行计算，其计算结果均一致，验证了文中方法的有效性。最后，借助于快速傅立叶变换，应用文中计算方法对某500kV变电站开关合闸操作时空载母线上的电流波过程和空间瞬态电场分布进行了预测计算，计算结果被应用于该变电站保护小室的屏蔽设计。     

大型超高压变压器线圈表面电场的分析计算

大型超高压变压器的绝缘问题是电力系统中的重大课题。在油纸绝缘结构中，紧靠线圈表面油道中的场强，和该处的绝缘结构对确定主绝缘距离起决定作用。对此电场作了计算分析，结果说明：相间电场沿面畸变严重，安排绝缘结构时，主纵绝缘应综合考虑。     

500kV变电站开关操作瞬态电场测量与研究

变电站断路器和隔离开关操作会产生瞬态电场。该文对国内正在调试的两座500kV变电站开关操作产生的瞬态电场进行了测量。这是国内首次进行现场测量。本次测量使用三维球形有源瞬态电场探头，该探头最大可测48kV/m。测量项目包括隔离开关分合空载母线和短线、断路器合长线和投空载变压器等。对测量的数据进行分析获得关于断路器和隔离开关操作产生瞬态电场的一些重要特征。这些结果对变电站电磁干扰分析和保护与控制设备抗扰度研究具有重要的理论意义和实用价值。     

合成绝缘子表面电压和场强计算

利用表面电荷法对绝缘子表面的电压分布和场强进行了计算,研究了影响电压分布的某些因素,如均压环、伞裙对电压分布的影响。计算表明,合成绝缘子的电压分布特性与瓷质绝缘子有很大不同,其电压分布非常不均匀,高压端承受了更高的电压。伞裙和均压环均能改善电压、场强分布,但合成绝缘子均压环对电压分布均匀性的改善不如瓷质悬式绝缘子。     

静电场对移动颗粒层过滤高温除尘效率促进作用的探讨

通过研究尘粒在带电场颗粒中的振汇运动，提出采用尘粒荷电和对颗粒层施加外电场的方法来提高地细微尘粒除尘效率的方法，并从理论上证明了在一定条件下是可行的。这为细微法粒除尘效率提供了一种可选的方案。     

交流输电线路交叉跨越区空中电场计算分析

为了实现利用输电线路空间电场分布特征的无人机巡检智能导航避障,研究交叉跨越区域空间电场强度分布规律,利用三维电场估算法和Ansys有限元分析软件,对交流500 k V垂直跨越220 k V线路进行三维建模计算。结果表明,在与交叉区域水平距离保持不变的情况下,随着测试点高度的变化,电场强度呈现先增大后减少的变化规律;此外,高电压等级线路对交叉区域电场强度分布起主导作用。此外,在保持测试点高度不变的情况下,随着测试点与交叉区域距离的增大,其电场强度值呈现明显的单调递减变化趋势。利用小型无人机搭载电场测试仪对交叉区域电场实测,实测值和理论值误差均在允许范围内,证明了分析结果的有效性,所研究对输电工程的空间电磁分析提供参考意义。     

地表相对介电常数对雷暴云定位影响分析与研究

地表并非均匀介质的理想导体,传统的一维大气电场分量无法准确的对雷暴云进行定位,而利用大气电场三维场强分 量进行雷暴云定位时,电场的场强、雷暴云的高度角测量往往会受到地表及空气介电常数的影响,产生定位误差。 为解决雷暴 云定位精度低的问题,分析了三维大气电场对于地表相对介电常数的敏感特性,结合镜像法,利用空中电荷电场分布、雷暴云电 荷结构等原理,建立了雷暴云定位模型,分析得到大气电场场强、高度角与环境相对介电常数的关系。 实验结果表明,地表相对 介电常数越大,所测得的电场水平分量与雷暴云高度角越大,地表相对介电常数与大气电场水平分量的相关系数为-9. 5,呈负 相关,相关性强,因此要获得准确的雷暴云高度及方位,还须实时的地表相对介电常数进行修正。