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轨道交通涡流制动器三维电磁模型与性能分析
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作者 吕刚 韩天宇 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第4期52-62,共11页
针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推... 针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推导出导体板电导率修正系数的表达式.建立等效涡流密度模型,推导出气隙磁密和涡流密度的表达式.然后,分析纵向边端效应对制动力的影响,推导出附加气隙磁密的表达式,并结合涡流密度与气隙磁密之间的关系推导出制动力的表达式.最后,根据上海TR-08型高速磁浮列车ECB的设计参数搭建三维有限元模型来验证三维电磁模型的准确性,应用三维电磁模型分析不同参数对制动性能的影响.研究结果表明:三维电磁模型与三维有限元模型计算结果的最大误差为5.18%,平均误差为2.35%,验证了三维电磁模型的准确性;制动力随速度增加而先增大后减小,其变化曲线具备线性、临界、衰减和平缓4种特征,附加制动力随速度增加而增大;适当加宽导体板能有效削弱横向边缘效应的影响;制动力随励磁绕组安匝和初级铁芯宽度增加而增大,随导体板的电导率和磁导率及初级极距的增加而先增大后减小;制动力随气隙厚度增加而减小,峰值制动力对应的速度将增大;导体板厚度减小,制动力增长变缓慢;无论是增加气隙厚度,还是减小导体板厚度,均能使制动性能更平稳. 展开更多
关键词 涡流制动器 三维电磁模型 有限元法 制动性能
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基于偏微分弱解式方程的三维电磁力计算及其在接触器中的应用研究 被引量:10
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作者 舒亮 吴桂初 +2 位作者 朱翔鸥 陈定方 赵升 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期176-182,24,共7页
为了研究接触器电磁力建立的瞬态过程,以及接触器中的能量损耗关系,提出了一种基于PDE弱解式方程的三维电磁力计算方法,通过加权残值法将微分形式的麦克斯韦(Maxwell)方程转化成弱解式矢量方程,得到矩阵形式的控制方程。基于该方程研究... 为了研究接触器电磁力建立的瞬态过程,以及接触器中的能量损耗关系,提出了一种基于PDE弱解式方程的三维电磁力计算方法,通过加权残值法将微分形式的麦克斯韦(Maxwell)方程转化成弱解式矢量方程,得到矩阵形式的控制方程。基于该方程研究了磁路的静态和动力学响应。利用麦克斯韦应力张量,研究了不同电流和间隙时三维电磁力的稳态分布。利用阶跃响应研究了三维电磁力的动态建立过程,并研究了不同磁导率和电导率对于磁通密度以及电磁力动态响应的影响。仿真结果表明,减小电导率可以降低磁通密度的瞬态响应峰值;提高铁心磁导率可以增加电磁力稳态输出值。通过对电磁力的瞬态响应过程研究发现,磁路中主要能量损耗来源于空气,其损失比例峰值达到90%。 展开更多
关键词 弱解式方程 三维电磁 接触器 瞬态响应
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三维电磁响应积分方程法数值模拟 被引量:16
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作者 鲍光淑 张碧星 +1 位作者 敬荣中 毛先进 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第5期472-474,共3页
从电磁基本理论出发,深入研究了均匀导电半空间频域三维电磁散射问题,由张量格林函数求解Fredholm方程,将异常体划分为一系列立方单元,并将该积分方程转化为矩阵方程,从而计算出空间任意点的电场和磁场;此外,还给出了计... 从电磁基本理论出发,深入研究了均匀导电半空间频域三维电磁散射问题,由张量格林函数求解Fredholm方程,将异常体划分为一系列立方单元,并将该积分方程转化为矩阵方程,从而计算出空间任意点的电场和磁场;此外,还给出了计算实例,并与国外结果进行分析对比,证明作者运用的计算方法结果正确,算法快速. 展开更多
关键词 三维电磁响应 张量格林函数 积分方程法 数值模拟
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三维电磁模拟技术及其在频率测深法中应用 被引量:16
4
作者 殷长春 朴化荣 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 1994年第6期820-827,共8页
利用现有的并矢格林函数和积分方程理论对轴向频率测深三维问题进行正演模拟,并讨论其精度.三维良导体或高阻体的存在对频率测深电场分量Ex定义的视电阻率响应(振幅、相位)分布特征的影响各有其特殊的规律性.选择测量电极中心作... 利用现有的并矢格林函数和积分方程理论对轴向频率测深三维问题进行正演模拟,并讨论其精度.三维良导体或高阻体的存在对频率测深电场分量Ex定义的视电阻率响应(振幅、相位)分布特征的影响各有其特殊的规律性.选择测量电极中心作为频率测深三维问题正演计算结果的记录点,既使视电阻率响应在异常体正上方获得最大异常,同时又使正演计算的拟断面图的异常分布与异常体之间有很好的对应关系. 展开更多
关键词 频率测深 积分方程 三维电磁模拟
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评估三维电磁导管标测系统指导局灶性房性快速心律失常射频消融的临床价值 被引量:4
5
作者 舒茂琴 冉擘力 +6 位作者 宋治远 钟理 冯媛媛 李永华 涂爱华 仝识非 庄国强 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第18期1798-1801,共4页
目的探讨三维电磁导管标测系统(Carto)指导导管射频消融治疗局灶性房性快速心律失常(简称房速)的临床价值。方法我院2007年4月至2009年4月共13例房速患者接受治疗,男性7例,女性6例,年龄(42.2±10.2)岁,其中3例为常规消融失败患者。... 目的探讨三维电磁导管标测系统(Carto)指导导管射频消融治疗局灶性房性快速心律失常(简称房速)的临床价值。方法我院2007年4月至2009年4月共13例房速患者接受治疗,男性7例,女性6例,年龄(42.2±10.2)岁,其中3例为常规消融失败患者。对所有患者应用Carto标测实时重建房速发作时三维电激动图,判断房速起源部位及类型,采用冷盐水灌注导管在最早激动点或关键峡部消融。结果13例房速均为局灶性房速,12例消融成功,1例右心耳体部房速消融失败。7例房速在希氏束或冠状静脉窦(CS)近端记录到显著提前的A波,电解剖标测和消融证实房速起源于上腔静脉口部3例、右心耳体部1例、CS口部及其附近3例。3例房速在CS电极远端记录到明显提前的A波,消融结果证实房速起源于左心耳后壁1例、左上肺静脉开口部2例。3例房速在希氏束和CS近端记录到相对提前的A波,消融证实房速起源于右下肺静脉口部2例、主动脉无冠窦内1例。随访2~24个月,其中1例术后3周复发,再次消融成功。3例术前显著右心扩大者,术后3个月内2例心脏大小恢复正常,1例心脏无显著变化。结论Carto标测房速起源及类型准确快速,能安全、有效指导消融,提高成功率,特别对常规方法消融失败者很有帮助。 展开更多
关键词 房性心动过速 三维电磁导管标测系统 导管消融
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渐近波形估计技术在三维电磁散射问题快速分析中的应用 被引量:16
6
作者 孙玉发 徐善驾 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期794-796,共3页
本文将渐近波形估计技术应用到矩量法中 ,计算了三维理想导体目标的宽带雷达散射截面 (RCS)和单站RCS方向图 .用矩量法求解电场积分方程 ,得到给定频率点、给定方向入射波照射下的导体表面电流密度 ,应用渐近波形估计技术分别得到频带... 本文将渐近波形估计技术应用到矩量法中 ,计算了三维理想导体目标的宽带雷达散射截面 (RCS)和单站RCS方向图 .用矩量法求解电场积分方程 ,得到给定频率点、给定方向入射波照射下的导体表面电流密度 ,应用渐近波形估计技术分别得到频带内任意频率点以及任意角度入射波照射下的导体表面电流密度 ,进而计算出宽带RCS和单站RCS方向图 .计算结果表明渐近波形估计技术与矩量法结合可以逼近矩量法逐点计算的结果 ,且计算效率大大提高 . 展开更多
关键词 矩量法 渐近波形估计 三维电磁散射 雷达散射截面
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新型旋转电磁热机三维电磁场方程的求解及相关电磁参数的研究 被引量:6
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作者 陈磊 柴凤 +1 位作者 裴宇龙 程树康 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期147-153,共7页
建立了旋转电磁热机的三维简化模型,在此基础上给出了三维电磁场方程。结合实际的磁通分布,给定方程的边界条件,并利用分离变量法求出其解析解。利用电磁场方程的解析解,推导出电磁热机端部系数的计算公式。利用基于二维有限元法的电磁... 建立了旋转电磁热机的三维简化模型,在此基础上给出了三维电磁场方程。结合实际的磁通分布,给定方程的边界条件,并利用分离变量法求出其解析解。利用电磁场方程的解析解,推导出电磁热机端部系数的计算公式。利用基于二维有限元法的电磁热机热功率算法,实际计算了一台样机的热功率,并对其进行了测试。计算和测试结果表明,经过端部系数修正后的热功率计算值与测试值接近。对方程的解析解进一步分析得到电磁热机结构参数与热功率之间的解析表达式,利用其计算得到极对数、气隙长度、定子内径和铁心长度与热功率的关系曲线,并进行了相关分析。 展开更多
关键词 旋转电磁热机 三维电磁 端部系数 热功率
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三维电磁技术研究与应用新进展 被引量:5
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作者 何长文 邵敏 何展翔 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2004年第B11期130-134,共5页
三维电磁勘探技术是近年来电磁技术发展的主要方向。本文通过对SEG年会论文的研究以及对国内三维电磁勘探技术应用情况的了解,指出了电磁模拟方法研究的几个重要进展:快速算法研究、模型研究等对提高计算速度和精度有了明显的效果;三维... 三维电磁勘探技术是近年来电磁技术发展的主要方向。本文通过对SEG年会论文的研究以及对国内三维电磁勘探技术应用情况的了解,指出了电磁模拟方法研究的几个重要进展:快速算法研究、模型研究等对提高计算速度和精度有了明显的效果;三维电磁勘探技术已经向实际生产推进,并取得了良好的应用效果。本文还展示了国内外的应用实例,表明三维电磁勘探技术发展已经进入一个新的阶段。 展开更多
关键词 三维电磁技术 电磁勘探技术 计算方法 反演算法 导电体
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三维电磁场有限元剖分的图形显示及软件开发 被引量:3
9
作者 刘志刚 林莘 +1 位作者 高会军 任敏 《沈阳工业大学学报》 CAS 2000年第5期424-427,共4页
对有限元三维剖分网格图形处理技术进行了研究,采用深度排序算法解决剖分网格的快速 消隐问题.开发出了基于Windows平台的功能齐全的三维剖分网格图形显示软件Viskin3D1.0在 集成环境下提供了剖分网格的多种图形处... 对有限元三维剖分网格图形处理技术进行了研究,采用深度排序算法解决剖分网格的快速 消隐问题.开发出了基于Windows平台的功能齐全的三维剖分网格图形显示软件Viskin3D1.0在 集成环境下提供了剖分网格的多种图形处理功能,解决了剖分网格的图形显示问题.该软件已在多 种机型上安装使用,能全部兼容。 展开更多
关键词 三维电磁 图形显示 软件开发 剖分网格 有限元
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矩量法中引入压缩感知求解三维电磁散射问题 被引量:1
10
作者 曹欣远 陈明生 吴先良 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1143-1147,共5页
在解决三维电磁散射问题时,随着入射波角度的变化,传统的矩量法需针对每个角度分别计算该入射波照射下散射体表面的电流系数。对于求解宽角度下的电磁散射问题,该算法需反复运用迭代求解,运算量大,效率相对较低。为此,引入压缩感知技术... 在解决三维电磁散射问题时,随着入射波角度的变化,传统的矩量法需针对每个角度分别计算该入射波照射下散射体表面的电流系数。对于求解宽角度下的电磁散射问题,该算法需反复运用迭代求解,运算量大,效率相对较低。为此,引入压缩感知技术来求解宽角度下的三维电磁散射问题,利用稀疏转换基和观测矩阵对数据进行稀疏表示和观测,通过数次观测所得的值再采用恢复算法即可重构出所需全部入射角度下的电流系数值。利用该方法计算所得结果与传统算法得到的结果一致,在不影响计算精度的同时可减少运算时间,降低计算复杂度。 展开更多
关键词 压缩感知 三维电磁散射 矩量法 宽角度
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直线运动各向异性媒质中的三维电磁场方程及一般定解问题 被引量:2
11
作者 汪旭东 袁世鹰 王兆安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期59-64,共6页
将直线电机统一等效为各向异性体,提出了一种准确的电枢齿槽三维整体等效方法,由麦克斯韦方程组导出了以单一矢量磁位表示的直线运动各向异性媒质中完整的三维时变电磁场方程和三维正弦交变涡流场方程,结合边界条件给出了直线电机开域... 将直线电机统一等效为各向异性体,提出了一种准确的电枢齿槽三维整体等效方法,由麦克斯韦方程组导出了以单一矢量磁位表示的直线运动各向异性媒质中完整的三维时变电磁场方程和三维正弦交变涡流场方程,结合边界条件给出了直线电机开域场的一般定解问题,并提出了一个新的各向异性规范,简化了三维场中基本方程的表达及三维场的分析计算。解析与FEM计算实例验证了其正确性。直线运动电磁机构的许多问题可归结为此定解问题的求解。本文可作为预测直线电机二维、三维稳态和瞬态电磁场分布及性能的理论基础。 展开更多
关键词 直线运动媒质 直线电机 各向异性规范 三维电磁场方程 一般定解问题
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三维电磁模拟的积分方程方法 被引量:1
12
作者 曹建章 唐天同 宋建平 《西安石油学院学报》 CAS 1998年第3期65-68,共4页
基于电流倡极子的概念,推导了三维电磁模拟中积分方程解的核函数——电型张量Green函数,并给出了不同的Bassel-Forier展式推导电型张量Green函数,从而避免了Raiche使用的两次坐标变换,从计算机角度考... 基于电流倡极子的概念,推导了三维电磁模拟中积分方程解的核函数——电型张量Green函数,并给出了不同的Bassel-Forier展式推导电型张量Green函数,从而避免了Raiche使用的两次坐标变换,从计算机角度考虑,并把它转换成易于积分的形式,和wannamaker的Green函数相比,公式简洁而实用.另外,从Lorentz势出发推导了张型张量Green函数.笔者给出的函数形式GE(r,r′),和GH(r,r′),由于含Bessel的磁型张量Green函数元素与电型张量Green函数元素积分形式一致,因而对编程计算极为方便. 展开更多
关键词 三维模型 三维电磁模拟 格林函数 电磁法勘探
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基于STL格式的三维电磁场有限元自动剖分方法 被引量:1
13
作者 赵彦珍 马西奎 张卫华 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期12-15,19,共5页
在分析三维实体造型STL数据结构的基础上,提出了采用分层切片法来进行三维电磁场有限元自动剖分的方法。首先,建立了STL文件的拓扑结构数据,然后结合实体结构及材料特性确定一个垂直于z坐标轴的特征面域,并在此面域形成三角形单元网格,... 在分析三维实体造型STL数据结构的基础上,提出了采用分层切片法来进行三维电磁场有限元自动剖分的方法。首先,建立了STL文件的拓扑结构数据,然后结合实体结构及材料特性确定一个垂直于z坐标轴的特征面域,并在此面域形成三角形单元网格,最后对实体在z方向分层切片,通过对面域逐层延拓投影,形成三维有限元单元网格。采用该方法开发了基于STL文件格式的三维网格自动剖分程序,并用于两个STL实体的自动剖分,结果表明,该方法可降低数据量,节省计算时间,实用可行。 展开更多
关键词 STL格式 三维电磁 有限元 自动剖分方法
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同步感应线圈炮的三维电磁场模型研究 被引量:1
14
作者 陈学慧 曹延杰 +1 位作者 王成学 王钊 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第2期13-17,共5页
同步感应线圈炮三维物理模型对电磁过程的仿真方案、仿真过程和仿真结果的影响很大。建立了单级同步感应线圈炮的三维电磁场数学模型,利用绞线圈和块导体建模法针对驱动线圈建立了3种不同的物理模型,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开... 同步感应线圈炮三维物理模型对电磁过程的仿真方案、仿真过程和仿真结果的影响很大。建立了单级同步感应线圈炮的三维电磁场数学模型,利用绞线圈和块导体建模法针对驱动线圈建立了3种不同的物理模型,结合外电路进行了场路耦合仿真,并开展了实验研究。结果表明,用模型和实物完全匹配的建模方法虽然建模过程复杂,但是仿真结果与实验结果更加接近,值得深入研究和探讨。 展开更多
关键词 同步感应线圈炮 三维电磁场模型 驱动线圈 块导体
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心脏电生理学新概念(5) 三维电磁标测系统的临床应用 被引量:1
15
作者 马坚 《中国循环杂志》 CSCD 北大核心 2001年第3期164-165,共2页
关键词 心脏电生理学 三维电磁标测系统 临床应用
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利用异常三维电磁场结构分析定位微波电路设计问题 被引量:1
16
作者 宗敬群 陈鲲洪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2020年第S01期49-51,共3页
本文通过对微波电路的三维电磁场仿真分析,利用HFSS软件对电路性能异常频点的电磁场结构进行分析,根据电场传播路径,并结合实际电路布局,提出具有一般性的寻找微波电路设计缺陷的方法。
关键词 三维电磁场仿真 电磁场结构 HFSS
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共形PML下三维电磁散射矢量有限元计算
17
作者 张永杰 孙秦 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第26期236-238,共3页
共形完全匹配层吸收边界能满足复杂构型散射体的几何外形要求,又具有良好的电磁波吸收特性,大幅度减少了散射区网格的数量,达到节省计算机存储量的目的。在ANSYS采用的六面体矢量单元的基础上,对矢量基函数作了一些增强正交性的修改,使... 共形完全匹配层吸收边界能满足复杂构型散射体的几何外形要求,又具有良好的电磁波吸收特性,大幅度减少了散射区网格的数量,达到节省计算机存储量的目的。在ANSYS采用的六面体矢量单元的基础上,对矢量基函数作了一些增强正交性的修改,使其同时具备采样点正交性和积分正交性,得到了一种新的正交增强六面体矢量单元;这种新单元能增强系统矩阵的对角占优特性,加快系统方程组的求解速度。数值算例表明,在共形完全匹配层条件下,采用新的正交增强矢量单元进行三维电磁散射计算既能减少计算存储量,又能提高计算速度和精度,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 共形完全匹配层 正交增强六面体矢量单元 三维电磁散射
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应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布 被引量:63
18
作者 王青于 杨熙 +1 位作者 彭宗仁 刘鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6269-6275,共7页
换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流... 换流变压器阀侧干式套管主绝缘材料为环氧树脂/皱纹纸复合材料,散热能力较差,随着输送功率的提高,套管载流量的升高,发热问题已成为制约换流变干式套管安全稳定运行的瓶颈。该文以400k V换流变干式套管为研究对象,采用三维电磁–热–流耦合场分析方法,考虑了热辐射、热传导和对流传热的影响,计算分析了其三维温度场分布,得出了套管内部的温度分布规律。同时,为了验证所用仿真方法的准确性,对400k V换流变干式套管进行了温升试验,对比了测量点的仿真计算结果与温升试验结果,试验结果表明仿真结果与测量结果的差值低于8%,证明了该方法的合理性,可为换流变干式套管的设计提供计算依据。 展开更多
关键词 环氧树脂/皱纹纸 换流变压器干式套管 温度分布 三维电磁–热–流耦合场分析 温升试验
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基于逐元(EBE)技术的三维电磁场并行计算 被引量:5
19
作者 顾军华 沈雪勤 颜威利 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第1期14-19,共6页
本文阐述了用有限元法求解三维电磁场问题时,基于逐元(elementbyelement)技术的并行共轭梯度法(CG)和并行对角预处理共轭梯度法(DCG)方法。我们在四个处理器的晶片计算机(Transputer系统)上实... 本文阐述了用有限元法求解三维电磁场问题时,基于逐元(elementbyelement)技术的并行共轭梯度法(CG)和并行对角预处理共轭梯度法(DCG)方法。我们在四个处理器的晶片计算机(Transputer系统)上实现了这两种算法,取得了相对于处理器个数几乎线性的加速比。由于不需存储整体系数矩阵,在很大程度上节省了内存,大大提高了用微机求解电磁场问题的能力。 展开更多
关键词 有限元 逐元技术 三维电磁 计算
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电弧三维电磁场模型参数对GIS中VFTO的影响 被引量:10
20
作者 卢斌先 周娜 石雨鑫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期953-959,共7页
隔离开关操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)对一次设备的绝缘和二次设备安全稳定运行产生很大的危害。电弧模型对VFTO理论分析有很大影响。基于实测电弧等效电阻,应用三维瞬态电磁场模型,分析了隔离开关操作过程中圆柱形电弧模型半径变... 隔离开关操作产生的特快速暂态过电压(VFTO)对一次设备的绝缘和二次设备安全稳定运行产生很大的危害。电弧模型对VFTO理论分析有很大影响。基于实测电弧等效电阻,应用三维瞬态电磁场模型,分析了隔离开关操作过程中圆柱形电弧模型半径变化对VFTO分布的影响。基于矢量动态位,讨论了应用三维有限元法分析GIS内部瞬态电磁波初始条件的设定。根据实测电弧等效电阻,用导电媒质建立了用于3D电磁分析的电弧模型。对比了不同电弧模型半径下电源侧、空载母线侧和电弧处VFTO波形及峰值。通过分析发现当电弧模型的半径下降到一定数值后,半径开始对VFTO分布有较大的影响,其对电弧处电压响应幅值的影响最明显;随着电弧模型半径的减小VFTO在时间上发生滞后,电弧模型半径的减小对电源侧、负载侧和电弧处时间滞后影响程度基本相同。因此在应用3D电磁场模型分析VFTO时,电弧模型半径应尽量与实际相符。 展开更多
关键词 特快速暂态过电压 电弧模型 三维瞬态电磁仿真模型 气体绝缘变电站 电弧半径 VFTO波形
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