SF_6断路器空载开断下液压操动机构与灭弧室联合仿真研究

该文以252kVSF6高压断路器作为研究对象,在全面考虑了影响液压操动机构运动特性的各种因素后,从能量守恒规律出发建立了液压操动机构的动力学数学模型,仿真并研究了液压操动机构的输出压力与速度特性,并以此作为计算灭弧室非定常、可压缩吹弧气体流动的边界条件,对开断过程中灭弧室内的气体流动规律进行了计算机仿真。分析了吹弧气体的运动规律,研究了改变液压操动系统的输出流量对灭弧气体流动特性及对断路器开断特性的影响,从而从机构动力学的角度出发,给出一种能够调节断路器开断特性的方法。     

并联电容器组对高压SF6断路器内部电场分布的影响

采用模拟电荷法对高压ＳＦ６断路器断口附近复杂三维场域进行了电场计算,得到了不同截面等电位线的分布情况及电场分布图。计算结果表明,在整个场域中,屏蔽罩和并联电容器组起到了很好的均匀电场的作用;场强较大值出现在静触头小罩形体顶角处。     

SF6断路器中气体放电过程的计算机模拟

提出了模拟 SF6 断路器中气体放电过程的随机步进式先导贯穿模型。它运用气体放电基本原理和气体压力、气隙结构、绝缘介质等必要的绝缘参数 ,计算每一个先导贯穿步的三维电场分布情况 ,完成了断口间气体放电过程的数值模拟 ,分析了不同绝缘介质中的先导贯穿情况     

SF_6断路器灭弧室内粘性流场求解的一种新方法

提出了一种可解决超音速、亚音速、跨音速、冲击波共存的流场计算方法 ,即变形流体网格两步法。并对SF6 断路器无载开断过程中灭弧室内粘性气体的流动特性进行了数值计算 ,给出了在触头开断过程中气流特性的分布情况。解决了SF6 断路器灭弧室内具有大畸变的粘性流体的数值计算。     

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     

直流气体放电过程中的离子分子碰撞模型

气体放电是高压设备绝缘击穿的一种常见现象,为了研究正离子能量及行为对气体放电过程的影响,采用微观粒子法在计算机上模拟了平板电极下,极间电压为500V时,短间隙击穿过程中的正离子运动。数值计算的过程中考虑了离子与分子间的弹性碰撞及电荷交换碰撞对离子运动的修正作用,采用了与能量相关的碰撞截面,跟踪正离子直至其运动到达阴极表面。基于此方法获得了空间电荷密度、带电粒子数与电场强度等宏观物理量。计算结果表明:直流放电过程中,正离子碰撞阴极是放电得以维持的必要条件;正离子运动缓慢形成的空间电荷畸变了电场,促进了碰撞电离,有利于放电的持续进行,同时离子碰撞加剧将减弱γ过程,使放电无法自持。     

基于单位解矩阵估计的唯一稳态消谐法及在消除中性点不接地系统铁磁谐振中的应用

唯一稳态消谐法是近年出现的消除非线性系统谐振新的分析方法。该方法的基本思想是如果非线性系统存在一个非谐振的正常解,并且该系统具有唯一的稳态,则此时对应的条件就是系统不发生谐振的条件。本文将这一方法应用在消除中性点不接地电力系统的铁磁谐振的分析中,以微分方程单位解矩阵估计的相关方法工具,得到了相应的消谐条件。本文的分析方法结果表明,消除谐振的条件可以用一个矩阵的稳定性条件来决定,并用数值模拟进行验证,表明结果正确,同时也说明唯一稳态消谐法的有效性。     

一种新的线性时变系统区间稳定性判别方法

线性时变系统在自动控制的理论和应用方面都有重要的意义。对这类系统,目前已有多种方法对其进行研究。其中利用时变系统区间矩阵的上下界的性质来判断其稳定性的方法,即所谓的M矩阵法是重要的方法之一。利用矩阵相似变换和向量比较原理研究了线性时变系统区间稳定性问题,在M矩阵法的基础上,提出了新的判别方法,扩大了原有方法的应用范围,使稳定区域的保守性进一步降低。特别是对某些原来M矩阵法无法分析的系统,提出了更具有应用价值的方法,并给出示例,验证了该方法的正确性。     

遗传算法在高压SF_6断路器电场优化中的应用

采用遗传算法,对高压SF_6断路器的部分结构进行了优化,并对电场进行了详细的计算。主要对均压环、弧触头、主触头、喷口等结构进行了优化及分析,分别进行了讨论。并且进行了综合优化。整个计算软件通用性强,使用方便,前处理简单,后处理形象、直观。     

高压SF_6断路器灭弧室内激波的混沌特性

研究灭弧室内气流场的特性对高压SF6断路器的优化设计具有重要的意义。为此通过数学变换,采用压力方程代替质量守恒方程,建立一维可压缩气流场物理数学模型,基于有限体积法求解容性小电流开断下高压SF6断路器灭弧室内气流场,得到马赫数分布以及激波产生处的密度、压力、速度与温度等主要气流参数的分布。利用分离变量法对灭弧室内气流运动方程的基本解进行求解研究,得到灭弧室内存在由混沌态过渡到周期运动的非线性动力学行为描述。结果表明:激波的不稳定性是造成混沌现象的根源之一,激波处混沌行为有利于SF6断路器的开断。