摘要：结合一SF_6断路器灭弧室的设计讨论了电场计算在灭弧室绝缘设计中的应用.得到了影响灭弧室电场分布的主要因素并提出了改善电场分布的有效方法.计算和试验结果基本相符.

摘要：换流阀是高压直流换流站的核心装备,高电位区导体及绝缘子表面电场计算是实现小安全裕度下换流阀绝缘优化设计的关键。将换流阀内典型结构,如绝缘子、晶闸管等,简化为二维模型,在二维场中直接进行电场计算,可实现电场的准确快速计算。通过对二维、三维算例进行电场计算,证实了边界电场约束方程计算电场的精度在二维场中高于ANSYS的计算精度。因此在二维轴对称场中应用该方法对某换流阀绝缘子进行了表面电场计算及均压环设计,使绝缘子金具表面电场由7.55 kV/mm降为2.87 kV/mm,绝缘子表面电场由1.93 kV/mm降为0.9 kV/mm。最后,应用ANSYS软件在三维复杂模型中对均压环尺寸进行校验计算。文中工作为直流换流阀用绝缘子表面电场计算及均压环优化设计提供了一种可靠、实用的计算方法。

摘要：特高压直流换流站阀厅金具表面场强的精确计算对于阀厅和金具的设计具有重要的指导意义,但由于阀厅内部设备众多、结构复杂,金具几何建模和表面电场数值求解存在较大困难。为准确计算阀厅金具表面场强,首先采用Pro/E建立了±800 kV阀厅金具的全尺寸模型,并通过ANSYS进行离散剖分;然后通过PSCAD仿真金具关键部位的瞬时电压分布,作为场计算的边界条件;最后采用伽辽金边界元法对阀厅金具表面电场进行数值分析,该方法大大降低了剖分难度和计算代价。计算结果表明,在该设计方案下,阀厅金具表面场强最大位置出现在低压端B相连接管母处,最大值为14.7 kV/cm,低于起晕场强限值。仿真结果为阀厅及金具设计提供了参考依据。

摘要：集成化的动车组车顶高压电器箱,其箱内电气设备布局非常紧凑,可能造成某些设备的金具表面电场集中,导致电晕放电。建立动车组高压电器箱的三维有限元计算模型:在正常工况(额定工作电压)下,基于静电场分析箱内整体电场的分布规律;在异常工况(标准雷电冲击电压)下,基于瞬态电场分析箱内整体电场分布及其随时间的变化规律。针对高压电器箱内表面场强较集中的金属部件,分别进行电场调整:采用改变电极形状的方法,调整高压隔离开关的表面电场;采用包裹绝缘护套的方法,调整电压互感器汇流排的表面电场;采用增设开口均压环的方法,优化真空断路器上/下刀片的表面电场,并借助正交化实验设计方法,确定开口均压环的最佳设计参数。最后,通过悬浮金属的电位测量试验,验证有限元计算的正确性。文中的分析计算和结构优化方法可为高压电器箱的工程设计提供参考。

摘要：为解决35 kV开关柜触头盒存在局部电场过高、电场分布不均匀的问题,利用Ansoft软件包建立有限元模型,对触头盒的电场分布进行仿真计算,得到了电场分布图、场中的电场强度的最大值、典型位置的电场分布曲线;讨论了电场分布的一些特征,为触头盒结构优化设计的改进提供参考;通过比较其最大场强值,优化出最佳方案。根据仿真结果,采用在触头与内腔连接处涂刷半导体漆改进触头盒结构,从而使电场局部集中问题得到改善,使电场分布更加均匀。

摘要：为提高特高压盆式绝缘子(BTI)可靠性,运用有限元方法计算分析了中心导体和屏蔽罩对特高压交流盆式绝缘子表面电场分布的影响。基于MATLAB和ANSYS,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对屏蔽罩结构进行优化设计。结果表明,直导体或导体有小凹槽均会导致盆体凹面靠近导体的小三角区域电场发生畸变,加装屏蔽罩可以优化屏蔽盆体表面的高电场强度区域状态。优化后的凹面最大电场强度较优化前降低7.2%,该优化方法有效改善了盆式绝缘子表面电场分布。

摘要：建立了悬挂式避雷器置于地面时的2D轴对称有限元模型,对其电场进行了计算。定义了阀片电压偏差率并以此为目标函数,建立该目标函数与各均压环环直径和悬挂高度的拟合多项式关系。采用最小二乘法求解了拟和多项式的系数,得到避雷器置于地面时的最优结构,取得了与实测一致的结果。将避雷器悬挂于金属塔上处于运行状态时,考虑金属塔和母线效应时建立了3D有限元模型,计算了阀片电压偏差率分布。与置于地面时的结果比较,相同结构的避雷器置于地面和悬挂于金属塔上时,其阀片电压偏差率分布完全不同,因此不能将置于地面时测量到的阀片电压偏差率作为运行状态时阀片电压偏差率。处于运行状态下,当高、低压端阀片电压偏差率最为接近时,均压环达到理想配置。以此为原则设计的750kV避雷器阀片电压最大偏差率降低至11%,满足企业要求的不大于15%的指标,对西北电网750kV避雷器的制造具有指导意义。

摘要：变电站作为电力系统中一次设备和二次设备最集中的场所,其电磁环境受到了越来越多的关注,变电站工频电场评估日益重要。对变电站元件进行三维建模,以导线、绝缘子和均压环等元件为研究对象,对其几何形状进行合理简化,以降低剖分难度,减少剖分数量,提高计算速度,并采用有限元法对1.5 m高度的路径进行电场计算。以一个500 k V变电站间隔作为算例,将简化模型与实际模型的电场数值进行对比,结果表明距离模型边缘8 m之内时,相对误差在?7%?11%;距离模型边缘大于8m时,相对误差在?3%?5%之间;大于15m时,误差小于5V/m。简化模型的计算量为原模型的1/4,简化效果较好。

摘要：1000kV特高压输电线路跨越江河时,线路的档距和弧垂均较大,为了解线路周围的电场确定线路最小对地高度,引入线性单元模拟电荷法,同时考虑铁塔的影响,根据悬链线方程建立了特高压大跨越线路的模型,采用三维电场的计算方法计算了线路周围的工频电场分布。三维电场方法与二维电场方法的计算和对比分析结果表明:对于特高压普通架空线路,采用二维电场方法与采用三维电场方法所得的计算结果基本相等,均可满足工程要求;对于特高压大跨越线路,采用三维电场方法计算可以更准确地反映大跨越线路的电场分布,提高工程的设计精度。

摘要：介绍了一种基于VC调用APDL进行GIS高压绝缘断路器内部电场计算的方法及其工作过程。通过调用APDL语言编写的建立模型分析程序,实现了对电场计算一体化运行;通过分析六氟化硫高压断路器内部的电场强度和电势分布云图,研究了高压断路器绝缘气体耐压问题。结果表明,该方法在很大程度上降低了ANSYS的使用难度并提高了对断路器进行优化设计分析的效率,对提高断路器产品的质量和安全性有重要意义。