基于电路压缩的单开路故障快速分析算法

基于多网格和等效电路这两种电路压缩方法,提出了一种电源线/地线(P/G)网络单故障高效分析算法,以有效地提高P/G网单开路电阻故障的测试效率。该算法包括3个算法步骤:先采用多网格方法和等效电路方法对电路进行大幅度地压缩,此过程具有快速与高精度的优点,再采用连续过松弛(SOR)求解算法求解剩余电路的电压分布,最后根据已知电压节点快速而精确地返算出被压缩节点的电压。实验数据表明:该算法具有精度高、算法复杂性低、应用范围广等优点。与通用的不完全乔勒斯基分解共轭梯度(ICCG)求解算法相比,该算法在保持较高精度(误差小于0.0276%)的前提下,速度可以提高106倍,同时还可以求解ICCG算法无法处理的测例。

40.5kV SF_6充气式开关柜三维电场分析

建立了40.5kV、2000A SF6充气式开关柜的三维电场分析的有限元模型。针对产品实际结构的复杂性,应用网格划分控制工具的参数设置和疏密网格等分网方式对模型进行网格划分,按照实体模型的边界线或边界面的曲率排布设置了中间节点、边中节点,使有限元模型与实体模型的边界更吻合。同时采用局部细化、重新分网等方法提高网格的质量。考虑大型稀疏方程组迭代收敛以及收敛速度快慢的问题,通过几种求解方法的比较,选用不完全乔类斯基共轭梯度(incomplete Cholesky-conjugate gradient,ICCG)算法进行大型有限元方程组的求解。该文通过计算分析获得了充气柜2个气室(隔离开关室和断路器室)的电位和电场强度的分布规律,以及相关结构参数对电场分布的影响,从而对SF6充气柜(cubicle gas-insulated metal-enclosed switchgear,C-GIS)的绝缘结构设计提供理论参考。