GIS內(nèi)部電磁波傳播規(guī)律的研究.pdf

1、在全封閉氣體組合電器(GIS)局部放電在線檢測(cè)技術(shù)中，特高頻檢測(cè)法UHF法得到了廣泛應(yīng)用。UHF法是通過(guò)檢測(cè)放電源所激發(fā)的電磁波確定局部放電位置，所以電磁波在GIS內(nèi)傳播規(guī)律的系統(tǒng)研究對(duì)提高檢測(cè)靈敏度和放電定位有重要理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 本論文基于有限元法(FEM)對(duì)GIS內(nèi)的電磁波傳播特性進(jìn)行了研究。由于實(shí)際GIS內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了提高電磁波傳播數(shù)值仿真效率，研究了電磁場(chǎng)簡(jiǎn)化模型對(duì)仿真精度的影響。首先通過(guò)對(duì)現(xiàn)有實(shí)用化

2、的GIS進(jìn)行高精度建模，精確地考慮各種特征，并精確分析電磁波傳播幅值和頻率特性；然后基于提高FEM分析效率考慮，對(duì)精確模型進(jìn)行簡(jiǎn)化；最后比較了簡(jiǎn)化后分析結(jié)果與精確分析結(jié)果，確定合理簡(jiǎn)化模型。利用得出的簡(jiǎn)化機(jī)制對(duì)GIS直線腔體、L型接頭和T型接頭等GIS標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，基于簡(jiǎn)化后的模型，對(duì)電磁波傳播規(guī)律進(jìn)行了仿真研究。研究了泄漏電磁波S參數(shù)與泄漏頻率的關(guān)系，同時(shí)對(duì)GIS內(nèi)電磁場(chǎng)分布進(jìn)行了研究。局部放電中產(chǎn)生的高頻電磁波中含有高次模分量，

3、高次模的傳播與TEM基模有很大區(qū)別，本文對(duì)高次模也進(jìn)行了研究。通過(guò)研究，提出了一套對(duì)于GIS特征的簡(jiǎn)化方案，該方案可以在對(duì)計(jì)算結(jié)果影響最小的情況下極大的減少模型的計(jì)算量，對(duì)于今后GIS仿真計(jì)算中模型簡(jiǎn)化有指導(dǎo)意義。
　　 通過(guò)本文的研究，提出了建立GIS簡(jiǎn)化模型的原則，即盆式絕緣子應(yīng)作適當(dāng)簡(jiǎn)化，而GIS內(nèi)高壓導(dǎo)體不采取簡(jiǎn)化措施。根據(jù)簡(jiǎn)化方案仿真UHF信號(hào)在GIS直腔體中以及經(jīng)過(guò)GIS中的其他組件(L型轉(zhuǎn)角、T型轉(zhuǎn)角等)時(shí)的傳播規(guī)