一个高性能的二维静电场分析软件包SEF2D

基于有限元方法,作者研制出一个高性能二维静电场分析软件包SEF_2D。该软件包不仅具有很高的计算精度,并具有很强的前后处理功能,适用于各种电器设备中静电场的分析与计算。该软件包面向用户,面向电器工程设计人员,经过短时间培训用户即可熟练使用。文中给出三个应用实例。     

各种螺旋式线圈换位软件设计

用磁场数值计算方法计算螺旋式线圈在实际漏磁场分布下的环流损耗时，需要确定导线的位置。本文通过对各种螺旋式线圈换位过程的深入研究，建立了数学模型。用计算机软件实现了线圈具有任意匝数、任意并绕根数、任意改变换位间时的换位计算。为螺旋式线圈环流损耗的优化计算及寻找最佳换位方式奠定了基础。     

高压电极的优化设计

本文提出用优化模拟电荷法与增量方程,{△E}=[C]{△Q}相结合的方法,对高压电极的形状作优化计算,使电极表面的电场强度按给定的目标场强来分布。对1000kV无晕试验变压器及2250kV工频串激变压器的屏蔽罩进行了计算,使沿电极表面的最大场强值与平均值之比分别由原来的1.24,1.28降至1.01,1.04,说明本文所提出的方法对高压电极形状进行优化设计是行之有效的。     

坐标变换在三维电场计算中的应用

文中探讨了坐标变换在三维电场计算中的应用,提出了求等位线分布的射线搜索法,用该法求三维场域内任意截平面上的等位线分布,取得了满意的结果。     

变压器线圈涡流损耗的解析算法

本文提出了变压器线圈涡流损耗的解析算法,给出了变压器窗口漏磁场及导体涡流损耗的解析公式,讨论了双重富氏级数收敛项数的选择,并以两台具有短路损耗实测值的变压器为例进行了计算、对比.     

含厚薄极不均匀介质电场的有限元分析——超高压变压器绕组端部电场的计算

本文提出了一种有效地解决具有厚薄极不均介质电场的计算方法——“双介质单元”有限元法,该方法的单元可含两种介质,可避免在这类场中用一般有限元法计算产生的节点过多或线性方程组呈病态的问题。本文详细阐述了这种“双介质单元”刚度阵的计算方法,其精度与一般有限元精度相同,已用该方法计算了沈变生产的某一大型超高压变压器绕组端部的电场分布。     

用优化模拟电荷法计算500KV变压器引线的三维电场

本文研究了将优化模拟电荷法应用于复杂电场计算中的困难,并提出了解决办法。文中采用了微商法来计算目标函数的梯度矢量,并导出相应公式,以克服用差商计算时的误差,从而使设计变量数及模拟电荷数大为提高。本文成功地计算了由329个模拟电荷所模拟的,含有710个设计变量的复杂三维电场。此外,还发展了一种新的变密度线段电荷,使场中电极表面上的电荷分布更为合理。 应用上述方法,计算了500kV电力变压器直接式引线的电场,并比较了不同形状的均压球电场,供设计应用。