模块化多断口真空断路器电位和电场分布研究

为分析基于光控模块的三断口真空断路器的静态电位分布和真窄灭弧室的电场分布,建立了模块化真空断路器的三维有限元分析模型.计算了竖直型和U型布置时的三断口真空断路器电位分布,采用子模型法分析了真空灭弧室内部的电场分布,同时进行了三断口真空断路器工频分压特性试验.计算与试验结果对比表明:两种布置方式下,高压端断口的试验与计算...     

湿污绝缘材料表面冷凝相变与局部电弧耦合机理和放电模型研究综述及展望

随着服务于国家双碳战略目标的海上风电迅速发展,高湿度、高盐雾、重污秽、易凝露等特殊运行环境诱发的沿面放电问题给电气设备的运行可靠性带来了极大挑战。该文首先阐明了研究湿污绝缘材料沿面放电问题的必要性,对湿污绝缘材料沿面闪络发展的4个宏观物理过程进行了详细介绍;然后分析了湿污绝缘材料表面冷凝相变与局部电弧耦合过程的研究现状,分别归纳了滴状冷凝、沿面闪络电–热–光–等离子体效应、冷凝相变与沿面放电耦合作用机理以及湿污绝缘材料沿面闪络放电模型4个方面的建模思想和研究方法;最后,针对现有研究的不足,对湿污绝缘材料沿面放电问题的研究重点、技术难点和发展趋势进行了展望。该文内容有助于揭示湿污绝缘材料表面冷凝相变与沿面放电多效应协同过程的耦合作用机制,可为适用于工程实际的湿污绝缘材料沿面闪络放电模型构建提供基础理论支撑。     

十五相异步电机建模及稳态仿真研究

为研究变频供电多相异步电机的稳态性能,依据电机多回路理论,采用广义坐标变换矩阵,建立了正交坐标系下十五相(3组五相移12°)异步电机的数学模型。在分析归纳以三相和五相为单元的2类典型多相电机状态变量对称性的基础上,给出了十五相异步电机的稳态仿真算法。对方波变频供电五相和十五相(3组五相移12°)两台异步电机的定子电流、转子电流和电磁转矩进行了仿真计算和分析比较。仿真计算结果表明,方波供电时十五相电机稳态定子电流谐波含量高于五相电机,稳态转矩脉动和转子侧电流谐波含量低于五相电机。     

TEAM9-1问题讨论与混合有限元法有限体积法的应用

讨论了TEAM9-1问题并应用混合有限元法有限体积法计算TEAM9-1问题模型.对于TEAM9-1问题文字描述与所给数据的不一致性,应用解析法对部分数据进行分析对照,明确了TEAM9-1问题的描述及给出数据.通过对TEAM9-1问题所给数据的分析还指出了TEAM9-1问题中空腔外壁为铁磁性材料时在某些载流线圈运动速度下给出的磁场强度数值的不合理性.将不同迎风格式的混合有限元法有限体积法应用于TEAM9-1问题,并比较了计算结果.     

混合有限元法及其工程应用概论

在传统节点有限元法基本概念的基础上，阐述了混合有限元法的基本思想，举例讨论了非标准Ｓｏｂｏｌｅｖ函数空间δ（ｄｉｖ，Ω）、δ（ｃｕｒｌ，Ω），     

基于物理信息神经网络的短间隙流注放电模拟北大核心CSCD

流注放电物理过程可由相互耦合的泊松方程和对流扩散方程描述,是涉及电磁学和流体动力学的多物理场问题。针对瞬态流注放电计算量大的问题,本研究提出了一种基于物理信息融合神经网络的流注放电高效求解模型,该模型相对传统的数值求解算法可大幅提高模型的求解效率。首先,基于二维泊松方程的解析解形式,获取了大量二维随机分布空间电荷的电场分布。利用电荷分布与电场分布的对应关系,作为泊松算子物理神经网络的训练集,得到预训练的泊松方程神经网络求解算子。随后,基于二维有限元求解器获取了不同边界条件下考虑等离子体化学反应的粒子对流—扩散的求解结果,将其作为用于预训练对流扩散物理信息神经网络的训练集。最后,将预训练的泊松算子和流体算子进行连接,得到流注放电求解模型。本研究中用于生成预训练模型的神经网络结构为DeepONet,该网络能够良好的学习偏微分方程。它包含两层子网络,其中分枝网络用于输入物理场,主网络用于输入几何的空间位置。模拟结果表明,该神经网络在两类方程的学习中精度较高,相对误差小于5%。通过将两个预训练的神经网络算子迭代求解,可以复现流注放电的电子动态演变过程,且相对误差小于10%。     

基于流线分析的10kV油浸式变压器绕组热点温度反演模型建立及验证研究EI北大核心CSCD

准确获取运行变压器绕组热点温度一直是电力行业的难点问题之一。源自变压器绕组热源区域的热流是导致变压器外场域温度升高的直接推动力,该文基于变压器温度流体场耦合数值计算,分析变压器内部热流扩散规律,通过提取流经绕组热点区域与外壳散热区域的典型热流流线,选取变压器外部可测并与绕组热点温度具有强关联关系的特征测温点,并采用网格搜索法优化的支持向量回归机构建特征测温点温度与绕组热点温度间的多维非线性关系,进而建立变压器绕组热点温度反演检测模型。为拓宽反演模型的普适性,采用正交设计法构建反演模型所需的训练样本和测试样本,采用变压器多工况温升试验验证变压器温度流体场仿真结果的准确性,并验证绕组热点温度反演模型的准确性,绕组热点温度反演平均绝对误差为1.82%,最大温差小于3℃。     

通过串音预测实现PCB的电磁兼容性设计

对PCB串音进行分析 ,归纳出影响串音的因素 ,以便在PCB设计中能够采取针对性措施 ,从而有效地降低串音和EMI水平。主要从PCB地线面结构布局方面考虑串音问题 ,通过分析不同地线面结构对串音大小的影响 ,得出部分满足电磁兼容性的PCB设计原则。     

基于先导发展法的绝缘闪络判据的研究

按规程中所推荐的利用标准波实验得到的伏秒特性曲线和伏秒特性定义来判断绝缘子串两端雷电过电压的闪络情况,以其为基础进行防雷计算时,其计算结果与实际运行经验相差较大。介绍先导发展法闪络判据,该判据能对非标准雷电波下的绝缘子串过电压闪络情况进行判断,并用了计算实例进行验证,且比较了两者的计算结果。     

高压直流单极离子流场的有限元迭代计算

采用有限元方法对HVDC单极离子流场进行迭代求解,在采取一定近似条件的情况下,将描述高压直流线路周围场分布的三阶非线性偏微分方程分解为对泊松方程和电流连续性方程的分别求解。在给定空间电荷密度初值后,不断迭代求解并根据每一步结果对空间电荷密度修正直至收敛。讨论了计算中需要考虑的若干问题,舍弃了Deutsch假设,并用更符合实际的导体表面场强经验公式代替Kaptzov假设,提出一种空间电荷密度更新公式。最后用具有解析解的同轴圆筒电极问题对该算法进行了验证,并与相关HVDC模型实验数据进行比较,得到了较满意的结果。该方法可适用于HVDC单极离子流场的计算分析。