126kV户外真空断路器灭弧室电场仿真计算

采用有限元软件对126kV户外真空断路器的灭弧室内部电场进行了仿真计算，考虑了灭弧室内部各种屏蔽罩对电场分布的影响，得出了一些有益的结论，为户外真空断路器的设计提供了理论基础。     

12kV户外真空断路器电场数值计算与分析

采用有限元法对 3种结构真空断路器灭弧室的电场进行了计算分析 ,计算中考虑了悬浮电极、瓷外绝缘以及硅橡胶外绝缘对电场分布的影响 ,其结果为户外真空断路器外绝缘的优化设计提供了理论基础     

40.5kV真空断路器灭弧室内的暂态电场计算

计算了40.5kV真空断路器开断空载变压器时由复燃和截流引起的暂态过电压.通过离散的傅里叶变换获得暂态过电压的三个主要频率分量,以此作为真空断路器的边界条件,首次对真空断路器灭弧室内的暂态电场采用有限元方法进行了计算.给出了灭弧室内的暂态电场分布,电场强度的最大值、发生时间及典型位置的电场强度随时间变化的曲线.讨论了暂态电场的一些特征,为真空断路器的绝缘设计提供参考.     

户外真空断路器绝缘强度的分析

应用ANSYS软件分析计算了支柱式12kV户外真空断路器真空灭弧室外表面的电场强度,得出在不同填充材料、气泡和不同外绝缘材料时的电场强度及分布曲线;分析得出不同条件对真空灭弧室外表面电场强度的影响,用以提高户外真空断路器灭弧室外表面的绝缘性能。     

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%。     

72.5kV真空灭弧室电位和电场分布研究

为分析72.5 kV真空灭弧室的电位分布和电场分布及其影响因素,建立了其轴对称有限元分析模型,计算了其电位分布和电场分布,研究了真空击穿的面积效应,并分析了主屏蔽罩的结构尺寸及多个屏蔽罩对真空灭弧室内部电场分布的影响。结果表明:真空灭弧室动静触头之间、触头和屏蔽罩之间的电位变化比较显著,灭弧室内部电场分布不均匀;随着触头间隙距离、触头半径及倒角部分曲率半径的增大,触头表面有效面积将增大,而灭弧室内部最大场强将有所减小;增大主屏蔽罩的半径和长度,可以使屏蔽罩两端的场强有所减小,在真空灭弧室内安装多个屏蔽罩,可以改善内部电场分布。计算结果可为高电压等级真空灭弧室的优化设计提供参考。     

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。     

4种典型交流滤波器断路器灭弧室电场分析

内部绝缘不足是引起换流站交流滤波器(alternating current filter,ACF)断路器发生爆炸事故的原因之一,为此开展了典型ACF断路器灭弧室内部电场分布的仿真研究。首先,基于电场数值分析理论,采用Solidworks和ANSYS软件建立了4种典型550 kV ACF断路器三维数值仿真模型;然后,仿真分析了弧触头网格剖分尺寸对灭弧室电场计算结果的影响,基于仿真数据对比分析了4种结构的ACF断路器在熄弧后开断过程中灭弧室的电场分布和不均匀系数,评估了断路器灭弧室内部相对绝缘强度;最后,分析了燃弧时间和平均开断速度对典型ACF断路器灭弧室电场的影响,初步提出了优化措施。仿真分析结果表明:弧触头的剖分尺寸可取0.2~0.5 mm;4种典型结构ACF断路器灭弧室内电场分布属于稍不均匀场,在正常开断情况下都能满足绝缘裕度要求;增加燃弧时间和平均开断速度,能够减小典型ACF断路器灭弧室各部件最大场强,提高绝缘裕度。     

自能式SF6断路器灭弧室设计数值分析技术

根据自能式SF_6断路器的研究发展,对灭弧室设计数值分析技术进行了综述,从数学模型、剖分、离散方程、代数方程组的求解以及计算结果的后处理都做了阐述,并利用实例对自能式SF_6断路器的灭弧室内的电场和气流场进行了计算,说明了利用计算机技术采用数值分析手段进行自能式SF_6断路器开发设计的先进性和必要性。同时可以对进行灭弧室内场的计算研究方面起到一定的指导作用。