国家自然科学基金(50977030)
- 作品数：8 被引量：68H指数：5
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- 换流变压器极性反转非线性电场分析被引量：18
- 2012年
- 换流变压器绝缘材料电导率受电场强度、温度和压力等因素影响,即呈现非线性特性。为了考查非线性对换流变压器极性反转电场分布的影响,针对电导率对电场强度的非线性,对绝缘纸板和油的电导率非线性特性进行了数值拟合,并用于分析1台±500kV换流变压器的非线性极性反转电场。线性和非线性媒质条件下的计算结果表明,考虑1min极性反转的过程时,线性媒质中反转完成时刻的油中最大电场强度值同瞬间完成极性反转的数值结果几乎相同,而非线性条件下反转完成时刻的油中最大电场强度值要比瞬间完成极性反转的数值结果小50%。针对这一现象,进一步对非线性条件下空间电荷加速重新分布的过程进行了分析。
- 刘刚李琳李文平李博孙优良李金忠
- 关键词：换流变压器非线性电场强度空间电荷有限元
- 换流变压器出线套管极性反转电场计算分析被引量：4
- 2013年
- 换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,高压和特高压换流变压器设计制造的难点在绝缘技术,而绝缘的关键部位在阀侧出线装置。利用罚函数法构造了有限元状态方程,并通过数值方法进行求解。最后,讨论并分析了一个实际的±800 kV换流变压器出线套管模型在极性反转试验电压下绝缘结构中的瞬态电场分布,且通过对线性和非线性条件下的计算结果进行对比分析,考察了非线性对换流变压器出线套管极性反转电场分布的影响,为准确的进行换流变压器出线套管的绝缘结构设计提供依据。
- 万琳李琳刘刚孙优良李文平
- 关键词：换流变压器出线套管有限元法非线性
- 换流变压器极性反转试验的数值模拟被引量：23
- 2011年
- 换流变压器绝缘结构中的油浸纸、纸板的电导率呈各向异性、非线性特性。从利用罚函数法获得的有限元状态方程出发,应用龙格库塔法对状态方程进行求解,计算了一个实际换流变压器模型在极性反转试验电压下绝缘结构中瞬态电场的变化。计算结果表明,各向异性非线性媒质中的电场分布与各向同性线形媒质中的电场分布有很大不同。为了准确的进行换流变压器绝缘结构设计,需要考虑媒质的各向异性非线性特性。
- 李琳纪锋李文平孙优良刘刚
- 关键词：换流变压器各向异性非线性有限元
- 换流变压器极性反转三维瞬态电场计算被引量：4
- 2018年
- 换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,运行过程中不仅要承受交流电压、直流电压和交直流电压叠加,还要承受极性反转电压的作用。为了考量换流变压器油纸等绝缘媒质的绝缘特性,首先,建立了瞬态电场的理论计算模型;其次,利用Ansys软件建立了换流变压器的三维瞬态电场计算模型;然后,考察了换流变压器油纸等绝缘结构在极性反转电压下的瞬态电场变化特性;最后,仿真分析了极性反转试验电压类型的不同对瞬态电场的影响。结果表明:油纸等绝缘结构在第一次极性反转过程中承受的瞬态电场值最大,且极性反转试验电压类型的不同对油纸等绝缘结构所承受的瞬态电场影响很大,为准确的进行换流变压器绝缘结构设计提供参考。
- 彭丽丹李琳张宁
- 关键词：换流变压器瞬态电场有限元
- 基于节点电荷电位有限元法的油纸绝缘结构极性反转电场分析被引量：9
- 2011年
- 基于电荷–电位有限元法分析换流变压器的油纸绝缘结构极性反转电场,该方法可以直接得到节点电位和节点电荷。对各个时刻节点电荷进行处理,提出得到电荷密度的方法。通过提取一类边界上的节点面电荷密度,可以准确地计算出第一类边界上的法向电场强度,从而可以更好地指导绝缘强度设计。通过一个有解析解的双层有损同轴绝缘结构模型,验证了方法的有效性。最后,分析了一个换流变压器阀侧绕组典型绝缘结构的极性反转电场变化过程。
- 刘刚李琳纪锋李文平李博孙优良李金忠
- 关键词：有限元油纸绝缘换流变压器
- 油–纸绝缘结构非线性交直流复合电场计算的定点频域有限元法被引量：17
- 2012年
- 针对换流变压器交直流混合电压中含有高次谐波的特点,提出油–纸绝缘结构非线性交直流复合电场计算的定点频域有限元法,给出了定电导率的取值方法。采用定点法使得每次迭代的非线性有限元刚度阵与解向量不相关,从而提高了频域有限元法的求解速度。为验证该算法的有效性,针对一换流变压器阀侧绕组的典型模型,将频域法的计算结果与时域法的结果进行了对比,分析了不同算法的特点。计算结果表明,将定点法用于非线性交直流复合电场问题时计算量小,能够用来分析实际换流变压器的非线性交直流复合电场问题以及其他非线性非正弦稳态电场问题。
- 刘刚李琳赵小军李文平李博孙优良纪锋李金忠
- 关键词：非线性换流变压器
- 油–纸绝缘结构瞬态电场计算的状态空间有限元法被引量：21
- 2010年
- 针对换流变压器油–纸绝缘结构中瞬态电场的计算问题,利用罚函数法整合有限元边界条件,建立了完整的以节点电位为变量的状态方程。采用状态空间法对方程进行求解,将方程的输入项进行级数展开,由方程积分形式的解析解得到具有较高精度的数值解。同时为模拟边界电位的阶跃变化,在级数中引入了冲激函数。通过1个有解析解的简单模型,验证了所述计算方法的有效性和计算精度。该方法既可用于求解换流变压器油–纸绝缘结构中的极性反转瞬态电场计算问题,还可用于求解热扩散问题以及其他可用抛物型偏微分方程描述的瞬态物理过程计算问题。
- 李琳纪锋刘刚
- 关键词：罚函数法瞬态电场换流变压器
- 利用自适应时间步长有限元法计算换流变压器油纸绝缘结构瞬态电场被引量：2
- 2011年
- 根据各时步的局部截断误差,采用C-N(Crank-Nilcoson)法实现自动改变步长的算法。在分析极性反转电压特点的基础上,利用后向欧拉法,成功解决了在极性反转电压导数不连续点的时步振荡情况。针对换流变压器典型油纸绝缘结构,将定步长C-N法和自适应算法在计算时间和计算时步上进行了对比,结果表明自适应算法可以有效地减少计算次数和计算时间。
- 刘刚李琳纪锋
- 关键词：换流变压器自适应步长局部截断误差
