舰船电场防护中补偿阳极电流数值仿真研究

概述了如何降低舰船腐蚀等因素在海水中形成的电场信号。推导得到了舰船补偿阳极在海水中产生的电场强度解析式,并给出了数值仿真。进一步利用进化规划算法计算得到了将原始电场降至最低所需的补偿阳极电流最优值,比较了补偿前后的电场大小分布以及实际补偿效果与数值仿真结果。仿真和实验结果表明,舰船电场防护使船体周围海水中的电场明显减少,并验证了基于进化规划算法的补偿阳极电流计算方法的正确性和有效性。

巡线直升机对500kV交流输电线路电场影响的仿真

电磁安全距离的确定是当巡线直升机靠近导线时确保操作人员安全的有效保证。为此,通过有限元软件的数值仿真,首先对输电线路模型进行简化并应用镜像法对简化模型的有效性进行验证。模拟直升机悬浮于500kV超高压输电线路附近时,对直升机处于输电线路不同位置及不同距离时机身附近电场的畸变情况进行计算。结果表明:无直升机时,输电线路周围空间电场强度与其到最近的导线的距离近似呈反比例关系;有直升机时,直升机上最大电场强度与直升机到最近导线的距离近似呈反比例关系,场强最大值点主要出现在机翼上,大小约为没有直升机时的6～10倍;当直升机在地线附近时,由于地线屏蔽作用使得直升机上电场强度较小,该电场不影响直升机日常巡线。通过直升机上最大场强与直升机到导线距离的关系,确定在不同电场强度限值下直升机巡线的安全距离,当限值为500kV/m时,安全距离约为2.2m。

单极电容式电压互感器的试验研究

电力系统中传统电压互感器存在体积大、对绝缘水平要求高等问题。针对上述问题,旨在研究一种新式的非接触式电压互感器,以降低电压互感器的绝缘设计难度、扩大电压互感器的使用场合等,其互感器设计采用基于电场耦合原理,设计单极式的结构解决了传统电压互感器由于接地极导致的绝缘设计难度大、成本高的问题;检测电路采用差动式的信号输入结构,有效抑制了共模干扰信号的影响;通过对互感器的建模仿真计算,优化了互感器电极的结构设计,实现了互感器的小型化,提高了互感器的分压比并有效减小了互感器测量的相位差。将电压互感器应用于单相10 k V电压等级下进行试验,试验结果表明,所设计的互感器可以满足对带电导体电压准确、实时的测量要求,能够为电力系统中防窃电及电网在线监测提供新的设计方法。

小型金属体异物对126 kV GIS绝缘性能影响的研究

以GIS三相共箱母线为研究对象,基于静电场分析理论,建立三维电场仿真模型,采用有限元分析方法,对可能存在四种小型金属体异物的母线进行全场域电场数值仿真与绝缘分析,得出零件异物对电场分布的影响,并通过工频耐受电压试验、局部放电量检测试验和雷电冲击耐受电压试验对其绝缘性能进行校核。