一、导体表面及附近的场强研究（论文文献综述）
王迪[1]（2021）在《多导体电场边界元精度分析及部分电容实验系统开发》文中提出三维电场的仿真数值计算是电力工程实际衡量电气设备是否符合标准的重要研究方法,曲面边界元算法具有精度高求解快的优势,但仿真数值计算精度与模型网格的选择和密度有密切关系,相关研究较少,已公开发表的研究成果中数值计算的网格划分大多靠经验,缺少对应精度要求的网格剖分规范用以参照。利用实物模型电容数值的测量结果作为基准解,分析不同网格下曲面边界元法计算精度,给出不同模型一般化网格剖分规则。基于坐标系变换的曲面边界元法以曲面单元离散求解的模型表面,可以减少平面单元的拟合误差。针对不同坐标变换下的不同类型导体曲面,需要根据其算法和几何特性分别细化网格划分的讨论,得出针对不同导体面的一般化网格剖分规范,作为边界元法长期应用和发展的计算参照。对球面划分不同区域分别进行三角形网格和四边形网格剖分,得出曲面四边形网格精度更具优势的结论。由球面剖分极点的限制,球面剖分必须考虑曲面三角形单元,进一步对不同网格剖分面积和密度进行控制,细化讨论不同区域网格对仿真计算精度的影响,得出并非四边形剖分范围越大计算精度越好的结论,给出球面模型兼顾计算内存及计算时间下的剖分方法。讨论了不同极点位置对球面积分的影响,结论可以广泛应用于工程实践;对柱面划分为上下底面、倒角曲面、柱面三个部分剖分,分别改变柱面圆周线的网格尺寸和柱面沿准线方向长度单元尺寸,对柱体全表面进行曲面四边形网格剖分及边界元积分计算。得出结论柱面沿准线方向单元长度对积分精度影响较大,给出不同精度要求下柱体的一般化剖分规则;对圆环面分别改变主环单元角度和管径单元角度进行不同的曲面四边形网格剖分,讨论影响计算精度的主要因素,给出不同精度要求下圆环体的一般化剖分规则。“部分电容”测量实验是电磁场基础课程的主要实验之一,在开发实测实验基础上,根据曲面边界元算法及得出的各导体剖分方法编写多导体“部分电容”计算程序,开发了多导体“部分电容”仿真实验系统,以实测实验与仿真实验相结合的形式,检验边界元算法的准确性,实现理解多导体“部分电容”概念的教学目的。目前已开发的实验装置多导体系统封闭性较强,不利于学生形象直观地建立电容及静电场概念,利用电力工程中真实的均压环进行模型简化,直观地建立了多导体部分电容系统,并设计了并联电容等效放大电路,由“场”的概念过渡到“路”的概念,场路结合加深理解的同时,解决了电荷测量实验仪器指针摆动较小的实验精度问题。首次提出部分电容测量直接计算公式,解决了以往测量实验需要求解多元高次方程组的问题。
谢子朋[2]（2021）在《基于近场束缚特性的微波表面/近表面无损检测研究》文中研究指明随着材料科技发展的日新月异,新材料广泛应用于生产生活的各个领域,人们对材料的安全性、稳定性要求越来越高,材料的无损检测（Nondestructive Testing,NDT）备受重视。由于微波不需要耦合媒质,能够以非接触的方式穿过介质进行检测,因此在无损检测领域具有举足轻重的地位。微波无损检测可大致分为近场检测和远场检测,其中近场检测由于可突破衍射极限,具有很高的灵敏度和分辨率,而被广泛研究。近场检测又可分为谐振型和非谐振型。传统的微波近场无损检测的传感结构多采用非谐振型的开口波导、开口传输线、行波天线,由于非谐振传感结构的近电磁场能量较小且不集中,检测分辨率和灵敏度都受限。谐振型传感结构设计灵活、近场强大、能量局域,在近场检测领域具有很大的潜力。对于这方面的研究,在理论机理方面,无论从场还是路的角度,都有深入探讨的空间;在应用设计方面,目前谐振型近场检测缺少完备的设计规则和评价准则,且存在灵敏度和分辨率依然不高的问题。本文基于强近场纵向束缚特性的互补螺旋谐振器（Complementary Spiral Resonator,CSR）,展开对谐振型近场无损检测的研究。主要研究内容包含以下4个部分:1.本文从场的角度,分析了制约灵敏度和分辨率的关键因素。首先通过对近场检测过程的分析,将灵敏度分为结构传感灵敏度和网络传感灵敏度。结构传感灵敏度与传感结构的近场特性直接相关,通过对几种谐振结构近场特性的分析,揭示了传感结构近场的高横向局域特性和高纵向束缚特性对提高表面及近表面缺陷检测灵敏度和分辨率的重要作用。网络传感灵敏度和传感网络的特性直接相关,通过对较为简单的激励电路组成的单端口和二端口传感网络的分析,给出了提高网络传感灵敏度的方法。2.本文从电磁场的角度,分析了近场检测的相互作用机理。基于电磁场的微扰理论,分析了缺陷对传感结构谐振频率的扰动机理。理想无耗媒质的缺陷扰动了电场能量,表现为电路中的等效电容扰动;理想无耗导体表面缺陷扰动了电场和磁场能量,表现为电路中的等效电容和电感的扰动。基于电磁场的洛伦兹互易定理及微波网络理论,分析了缺陷对单端口、二端口网络散射参数[S]的扰动机理,明确了散射参数[S]与缺陷处电磁场的联系。3.首先针对金属表面裂纹检测存在灵敏度不高、难以全方向检测的问题,通过等效电感扰动型近场检测的理论分析得到:金属表面裂纹检测的灵敏度与金属表面感应电流方向、裂纹方向有关。本文提出一种基于6条螺旋缝隙的紧凑CSR传感结构,在待测金属表面形成近环形电流,进而实现高灵敏度全方向的裂纹检测。通过仿真与试验,验证了该传感结构检测宽0.2mm（λ/257.3）深2mm（λ/25.7）裂纹,能够实现400MHz左右的谐振频率偏移,印证了其高灵敏度性能。通过数值仿真,传感结构全向裂纹检测能力和高分辨率性能（3mm,λ/17.2）也被验证。然后基于微波近场可穿透非金属材料表面的特点,本文对CSR传感结构的检测深度、分辨率、灵敏度受结构参数的影响进行了研究。针对非金属材料表面缺陷的检测,提出了一种高灵敏度的传感结构。针对内部缺陷检测,评估了该传感结构对内部缺陷的检测深度,并给出了提高传感结构检测深度的方法。4.本文开展了对材料缺陷的微波近场扫描成像研究。根据表面及近表面缺陷的高分辨率近场检测对传感结构近场特性的要求,本文对单条螺旋缝隙的CSR结构参数进行分析,设计了一种工作在超高频（Ultra High Frequency,UHF）的高分辨率（3mm,λ/308）谐振型微波近场扫描成像探针。基于实验,本文证明了传感结构能够对聚甲醛板（Polyformaldehyde,POM）表面的宽λ/1538裂纹、直径λ/513通孔、铝合金板表面宽λ/3846裂纹、直径λ/513通孔进行检测成像,具备对表层材料下多层复合材料泡沫内芯的缺陷和金属锈层下的缺陷检测成像的能力。综上所述,本文基于电磁场理论、微波网络理论等,对表面及近表面缺陷的谐振型近场检测机理、传感结构设计方法和实现方式进行了深入的研究,并根据材料无损检测对高检测性能的要求,提供了一套有效的设计方法。
刘宏波[3]（2020）在《基于声脉冲法的电晕笼内空间电荷分布的测量及其影响研究》文中指出气体中空间电荷的存在会影响输电线路的电晕放电特性和线路周围离子流场分布,直接关系着超/特高压输电线路的工程设计和电磁环境评估。目前,数值计算方法是研究气体中空间电荷分布广泛采用的手段,但算法中多种假设的设置会导致空间电荷分布的计算结果与其实际分布情况存在差异,在复杂环境影响因素下表现的更为突出;此外,气体空间电荷测量精度受测量系统硬件和数据分析方法的制约,近些年研究进展缓慢,是国内外公认的难题。因此,研究实现气体中空间电荷分布的准确测量,并提升气体中空间电荷分布数值计算方法的准确度,不仅有助于更加科学地指导超/特高压输电线路的工程设计和电磁环境评估,还有助于进一步深入了解电晕放电机理,具有重要的工程和理论价值。声脉冲法测量空间电荷具备非接触的独特优势。本文开展电晕笼内气体空间电荷分布的声脉冲法测量分析及其影响研究,首先,以声脉冲法空间电荷测量原理为基础,研究基于声激发电场信号反演计算气体中空间电荷密度分布的改进模型,并基于此构建气体空间电荷密度分布声脉冲测量系统。然后,开展测量系统的性能验证研究,以及多因素影响下气体空间电荷密度分布的特性分析,构建多因素联合作用下空间电荷密度分布计算模型。最后,根据流注模型、有限元计算方法和最大电荷密度比率,对考虑气体中空间电荷分布影响的电晕放电起始特性和表面电场强度变化规律进行研究。论文取得的主要创新性成果如下:（1）建立了空间电荷密度与声激发电场间的反演计算改进模型,并由此构建了电晕笼内气体空间电荷密度分布的声脉冲法测量系统;在测量分析中提出采用叠加平均法和自适应滤波联合去噪的方法,能够将测量结果的分散性控制在±2%以内（50次测量）;将导线半径为1.5 mm的高压端空间电荷密度测量结果与基于Kaptzov假设的Townsend计算方法和基于表面电场强度经验公式的有限元迭代法计算结果相比较,结果表明高压端空间电荷密度相对误差分别约为7.9%和6.6%,证明了空间电荷密度测量系统的有效性。（2）揭示了导线电压、导线尺寸、气体温度、气体气压、气体相对湿度对空间电荷密度分布的影响规律,建立了多因素联合作用下电晕笼内空间电荷密度分布的多元线性回归模型。随着电压和温度的升高,以及导线尺寸的增加,空间电荷密度成线性增加的趋势;而空间电荷密度随气压的增大呈线性减小的规律;相对湿度对空间电荷分布的影响呈现“V”形曲线规律。在此基础上建立了多因素联合作用下电晕笼内空间电荷密度分布的多元线性回归模型,基于该模型分析了上述五种因素对空间电荷密度分布的综合影响。通过大量空间电荷密度测量实验建立了空间电荷密度数据库,数据分析表明对空间电荷密度分布的影响程度依次为导线尺寸>相对湿度>电压>温度>气压。（3）建立了考虑空间电荷对电晕起始特性影响的流注模型。通过流注模型的计算发现考虑空间电荷的影响后,电晕笼内3组不同半径（1.0 mm,1.5 mm,2.0 mm）导线的电晕起始电压和电晕起始电场的大小都要减小8%以上,并且下降幅度随着导线尺寸的增大而逐渐减小。同时提出采用空间电荷密度作为研究电晕起始特性的表征参量,与由传统的电晕电流和光子数确定的起晕电压值相比具有一致性,相对误差为1.2%～1.8%。（4）基于有限元计算方法和最大电荷密度比率（高压端的空间电荷密度仿真计算值与实验测量值之比）分析揭示了电晕笼内起晕后导线表面电场强度变化规律。最大电荷密度比率分析结果表明在电晕放电发生后,导线表面电场强度会随着电晕放电强度的增强而减小,由此认为Kaptzov假设存在局限性,基于此提出了采用最大电荷密度比率修正表面电场边界条件;采用修正后的表面电场强度重新计算了导线半径为1.5 mm时距离导线表面0.1 cm、0.2 cm、0.5 cm、0.7 cm、1.0 cm、1.5 cm处气体中的空间电荷密度值,对比采用Kaptzov假设的空间电荷密度计算值以及实验测量值发现采用修正后的表面电场强度计算获得的空间电荷密度值与实测值的相对误差更小（相比基于Kaptzov假设的计算值与实测值的相对误差15%～22%）,在2%～14%之间。因此初步认为电晕笼内导线的表面电场强度随电晕放电强度的增强而逐渐减小的规律是准确的。
赵朗[4]（2020）在《电力设备中导体-环氧绝缘材料界面处应力和电场集中效应研究》文中研究表明本文针对特高压盆式绝缘子这种典型结构,以特高压电力设备中导体-固体绝缘材料界面处的应力和电场集中效应为研究对象,使用光纤应变-温度测量系统和有限元仿真平台对经简化的同轴圆柱结构试样在升温固化和降温收缩过程中界面处应力/应变的产生机理进行探索,主要开展了如下研究:（1）使用光纤应变-温度测量系统对升温固化和降温收缩过程中界面处的应变进行实时测量,结果表明整个流程中纵向残余应变的85%以上均是降温阶段产生的。因此通过实验和仿真针对不同尺寸参数对于降温阶段界面处的温度、应力/应变分布规律的影响进行了研究。（2）针对不同降温速率和降温方式对界面处应力/应变的影响进行了研究。降温时长相同的情况下,在阶梯降温过程中相同位置的第一主应力和第一主应变均要大于线性降温过程中产生的数值。随着降温速率的降低,在降温过程中界面处相同位置的主应力呈现减小的趋势。（3）对试样在历经缓慢升温、保温以及缓慢降温等热处理后其残余应变的变化进行了比较,发现在同一温度下,经热处理后的试样其残余应变明显减小,100℃时,残余应变减小了约1350με。说明高温热处理能有效地释放复合体系在固化成型及冷却过程中产生的残余应变。（4）仿真和实验结果显示,在生产过程中界面处引入的毛刺、气隙等微小缺陷使得缺陷所在位置的局部电场发生畸变,在实际运行过程中容易自此引发局部放电进而导致高压电力设备的烧蚀破坏。同时建立了涂覆界面材料的盆式绝缘子的介电模型,结合仿真分析了界面处最大场强与涂覆厚度和介电常数的关系。本研究可为特高压盆式绝缘子水压破坏试验和带电运行过程中界面处引发的电烧蚀破坏提供一定的理论解释,为电力设备中此种类似结构界面处多物理场集中效应的释缓提供一定的理论依据。
郑宇[5]（2020）在《C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律研究》文中提出SF6气体大量用于气体绝缘开关设备（Gas insulated switchgear,GIS）和气体绝缘输电管道（Gas insulated transmission line,GIL）等电气设备,由于SF6具有强温室效应,研究SF6的替代气体已成为电力行业的迫切需求。GE公司利用3M公司研发的七氟异丁腈（分子式为C4F7N）与CO2构成混合绝缘气体替代SF6气体用于GIS和GIL,已在现场投运,具有较好的应用前景。掌握C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律是开展设备绝缘设计的前提,混合气体的工频放电电压主要受到混合比例、气压、电极距离、电极表面粗糙度、环境温度等因素的影响,现有研究大多采用放电试验方法,获得了混合比例、气压等部分因素影响下的放电规律,但受试验条件限制,在高气压、大间距下的数据点较少,缺乏普遍适用的规律性,并且鲜有研究考虑电极表面粗糙度和温度的影响,获得的放电规律还不全面。由此,本论文采用计算与试验相结合的方法,考虑混合比例、电极表面粗糙度及环境温度3个主要因素,深入研究了C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律,主要工作和结论如下:（1）研究了混合比例对C4F7N/CO2混合气体工频放电的影响。为解决已有数据库中混合气体的电离和附着系数只有特定比例下的数据,无法研究任意比例下的工频放电的问题,本文提出采用Wieland近似方法计算任意比例下C4F7N/CO2混合气体的净电离系数,从而获得临界约化电场,并与文献数据对比,验证了Wieland近似方法的有效性。基于流注起始判据,建立混合气体在任意比例下的工频放电电压计算模型,计算得到混合气体放电电压随比例增大表现出协同效应,与文献报道的击穿试验结果一致。为解释协同效应,分析了协同效应系数的物理意义,通过理论推导得出协同效应系数等于两种纯气组分的净电离曲线斜率的比值。在较低比例时,该比值较小,使得混合气体具有较强的协同效应。在充分利用协同效应时,通过理论推导提出了优化混合比例与协同效应系数之间的关系,得到C4F7N/CO2混合气体的优化比例在9%～15%区间。（2）研究了考虑电极表面粗糙度时C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律。为解决高气压下由于混合气体的放电电压饱和导致的计算误差偏大的问题,本文参考Pedersen模型建立了考虑电极表面粗糙度时混合气体的工频放电电压计算模型,优化了Pedersen模型中对局部畸变电场的计算公式,提出指数衰减规律并拟合得到粗糙电极表面附近的电场分布。基于模型计算混合气体的工频放电电压随pd的变化,发现气压越高,粗糙度影响越显着,且当气压与粗糙度乘积小于混合气体的优异值时,可忽略粗糙度的影响。计算了C4F7N/CO2混合气体优异值,并开展粗糙电极下的工频放电试验,验证了计算方法的有效性。同时发现,可先通过试验标定得到粗糙度,再利用该模型进行不同气体的放电电压计算。研制220 k V设备电极模型,开展了C4F7N/CO2混合气体的工频放电试验,标定得到粗糙度150μm可以计算该类设备的工频放电电压。通过计算发现C4F7N/CO2混合气体中的粗糙度控制值随气压增大而减小,同时随比例增大而减小;如提高气压使混合气体与SF6气体的放电电压相同,则在4%～30%混合比例区间内,混合气体设备的粗糙度控制值可以采用现有SF6设备的6.3μm标准。（3）研究了考虑环境温度时C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律。为解决极端气候条件下当环境温度低于混合气体液化温度时,温度对放电电压的影响仍未知的问题,基于本文已建立的模型,结合C4F7N的饱和蒸汽压曲线方程和气体状态方程,计算了混合气体的工频放电场强随温度的变化规律。得到混合气体的工频放电电压在未出现液化时不受温度影响,在出现液化后随温度降低而降低,转折点温度即为液化温度。为验证计算模型的有效性,建立了可控温的气体放电试验装置,开展-35～20℃温度范围内混合气体的放电试验,得到的试验结果与计算结果接近。利用模型计算获得了不同温度下混合气体的比例与气压,以及不同比例和气压下的最低可用温度等使用方案。综上所述,本文通过引入计算方法,改进现有模型并结合放电试验,研究获得了混合比例、电极表面粗糙度、环境温度等因素影响下C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律。实现了任意比例下C4F7N/CO2混合气体放电电压计算,解释了协同效应成因并提出了基于协同效应的优化比例范围。实现了高气压、大尺寸电极下的放电电压计算,并提出了C4F7N/CO2混合气体电极表面粗糙度控制值。开展极寒条件下的放电电压计算,提出了不同环境下C4F7N/CO2混合气体的使用方案。本文的研究结果对于C4F7N/CO2混合气体的推广应用具有重要理论和实用价值,提出的方法对于今后新型混合气体的放电规律研究具有参考意义。
王闯,赵朗,孙青,王德意,卜越,彭宗仁[6]（2020）在《界面涂层对特高压GIS盆式绝缘子导体-绝缘盆体界面处电场调控》文中进行了进一步梳理为了解决在特高压盆式绝缘子运行过程中,因中心导体与盆体绝缘材料性能差异引起的界面烧蚀破坏现象,对绝缘材料界面处的场强集中效应进行了研究。首先以特高压交流盆式绝缘子中心导体与盆体绝缘材料之间界面处的场强为研究对象,应用有限元仿真计算分析了特高压盆式绝缘子界面处场强集中的原因,并采用涂覆界面材料的方法对界面处场强集中效应进行抑制。然后建立了含界面涂覆材料的盆式绝缘子模型,并推导出界面层两侧的场强与界面涂覆材料相关参数的关系式,进而得到不同的界面涂覆材料的界面层两侧的场强分布规律。研究结果表明:界面层厚度与缺陷高度相当,且相对介电常数>100时,界面层可以较好地屏蔽导体表面的缺陷;验证了模型的有效性。研究可为界面涂覆材料的设计和选择提供理论依据。
李乃一,彭宗仁,刘鹏[7]（2020）在《1100 kV直流SF6气体绝缘穿墙套管电场仿真分析》文中认为国产1 100 kV直流SF6气体绝缘穿墙套管首次采用双层内屏蔽结构。为此,提出了1种气体电流密度计算方法用于仿真直流电压下的套管电场分布,对工频和直流电压下分别采用单层和双层内屏蔽结构时的套管电场分布进行了仿真分析,探讨了双层内屏蔽结构的电场调控能力,仿真分析了气体电离对电场分布的影响。结果表明:直流电压下套管外部表面电场分布不受内屏蔽电极配置方式的影响,但双层屏蔽结构相对于单层屏蔽结构能够减小套管内部电极的表面场强;套管外部空气电离达到一定程度后将引发屏蔽环表面起始的闪络,内部SF6气体电离达到一定程度后则更容易发生电离区附近的套管表面电晕放电。
王东来[8]（2019）在《高压直流输电线路邻近复杂物体时的离子流场特性研究》文中研究说明合成电场与离子流是评价高压直流输电线路电磁环境的重要参考指标。由于输电走廊的限制,直流线路附近往往存在各种电气性能不同的物体,如民房、树木、人体、农用大棚等。这些物体的存在会使线路附近的离子流场发生畸变。为了改善输电线路的电磁环境,提高直流输电工程的建设水平,有必要深入研究直流线路邻近复杂物体时的离子流场计算方法与特性规律。本文对离子流场计算中常用的迎风有限元法进行了改进。基于广义互补变分原理计算场强,利用伽辽金加权余量法计算空间电荷,提高了三维的计算精度。提出了分裂导线与等效单根导线粗糙系数的转换关系,使等效导线能够反映出分裂导线的电晕放电程度,降低了直流线路三维建模计算的复杂度。在此基础上,研究了两回直流线路交叉跨越以及民房、树木邻近直流线路等典型三维离子流场问题。计算了±800kV线路跨越±500kV线路时地面与空间的离子流场分布特性。将民房作为接地导体进行建模,分析了尖顶民房附近的三维电场分布规律。比较了二维与三维计算方法的差别,总结出了民房二维与三维电场分布之间的关系。研究了离子流场问题中树木的计算模型,分析了树木形状、位置对合成电场的影响以及单棵、成排和成片树木附近的电场分布。研究了离子流场中经大电阻接地导体的充电电位计算和测量方法。在计算方面,针对接地电阻无穷大的情况,提出了以导体表面空间电荷密度为判据的充电电位计算方法;在测量方面,扩展了场磨的应用范围,利用非接触式方法测量充电电位,使测量结果更加准确。研究了金属回流线对±500kV线路正常运行、一极导线接地或电位悬浮等工况下地面电场的屏蔽作用。通过仿真计算和现场测量,研究了实际线路下方金属人体模型的充电电位与静电放电特性。提出了计及介质薄膜的离子流场计算方法。将介质薄膜对离子流的阻挡作用等效为运动到薄膜表面的空间电荷的积累和运动。在实验室中测量了薄膜下方的电场强度,验证了计算方法的有效性。利用地面场强测量值进行薄膜表面电荷反演计算,使得测量仪器不影响薄膜上的电荷积累,测量结果对计及介质薄膜的离子流场计算方法提供了进一步支撑。计算研究了实际线路下方农用大棚的介质薄膜对其附近电场的影响规律。本文的研究工作可以为高压直流输电线路的设计、建设和环境评估提供参考。
杨旗[9]（2019）在《电气设备内部短间隙放电特性与抗金属检测方法研究》文中研究表明电力工业作为国民经济发展的先行行业,其安全、稳定的运行很大程度上取决于输配电装备的运行状态。绝缘性能作为电气设备的关键要素之一,在长期运行过程中因受过电压等作用极易出现局部绝缘缺陷并引发短间隙放电过程,从而造成系统潜伏性运行风险。因此,深入研究典型电压作用下电气设备内部短间隙放电特性及其抗金属检测,对丰富输配电装备短间隙放电电磁计算及检测方法具有重要的理论意义与工程价值。由于电气设备绝缘材料内部的短间隙受各种电压作用是引发放电绝缘失效的主要根源,论文建立了基于等离子-化学反应的短间隙放电模型,计算得到了在典型工频电压与冲击电压分别作用下的短间隙放电物理过程及其宏观动态规律。其次针对现有直接计算电气设备内部短间隙放电传播方法存在内存消耗过大,计算效率低下等困难,提出了基于近-远场变换方法并得到了典型电气设备内部放电电磁传播规律。最后,考虑到现有用于电气设备内部金属环境下内置式天线存在理论设计缺陷,提出了宽带超高频抗金属天线并通过试验验证了设计天线的准确性和有效性。论文的研究内容及取得成果主要包括:（1）研究建立了电气设备短间隙放电的等离子-化学模型,计算得到典型电压作用下的短间隙放电动态特性。重点研究了短间隙放电模型计算和主粒子碰撞化学反应。通过计算揭示了工频电压作用下短间隙中电子密度、电场强度等电量参数的动态分布规律以及冲击电压作用下短间隙放电脉冲电流的动态特性。（2）提出了用于计算大尺寸电气设备内部短间隙放电电磁传播计算的近-远场变换方法与等效近场源大小确立。重点分析了电磁传播计算过程中的近-远场变换原理,并在此基础上给出了短间隙放电计算的近-远场变换数值计算理论与稳定性数值条件。分析了近-远场变换过程中近场等效源大小选取误差,并确立了短间隙放电源的近场等效源尺寸选取原则。（3）研究了基于近-远场变换方法的计算效率与精度并得到了两种典型结构的电气设备内部短间隙放电电磁传播规律。通过选取电气装备中具有铁芯和绕组的结构变压器内部绕组短间隙放电为例,重点对比了近-远场方法与直接计算变压器内部放电电磁传播规律,结果验证了采用近-远场变换方法的计算准确性与计算优势。此外,以交流金属封闭开关设备中具有多部件结构的高压开关柜为研究对象,分析了得到了高压开关柜内部短间隙放电电磁传播规律。（4）针对电气设备内部金属背景环境特征,研制得到内置式放电检测用宽带超高频抗金属天线。通过理论分析得到放电超高频电磁波在金属导体表面的折反射过程并提出了抗金属设计方法。提出了加载ECCOSORB MCS和FR4介质层组成的多层结构的共面波导天线,并通过仿真优化得到覆盖电气设备内部放电主频段400MHz3GHz检测用宽带超高频抗金属天线。（5）对所研制天线开展了抗金属测试并搭建了模拟金属环境下短间隙放电试验平台,对比试验验证了论文所提出的天线抗金属检测放电信号的性能。通过对设计天线在加载金属导体背景分析了设计天线回波损耗、方向图等参数,验证了仿真设计的准确性。此外,通过在实验室搭建模拟电气设备内部金属背景环境下典型短间隙放电试验平台,并通过与现有天线检测结果进行对比,进一步验证了设计天线的抗金属检测的有效性。
金颀[10]（2019）在《直流设备固体绝缘外部合成电场数值计算方法》文中进行了进一步梳理我国正迎来直流输电线路建设的高峰期。当直流输电系统中电气设备金具表面场强高于某一临界值时,金具表面会产生电晕放电现象,电晕产生的空间电荷受到电场的作用持续运动,会充斥整个空间,导致离子流密度大大增加,引起电磁环境和合成电场问题。此外,空间电荷还会迁移并积聚至绝缘介质表面,导致绝缘表面的电位、电场分布发生变化,加剧绝缘介质的老化,使得表面憎水性不断减弱,失去其应有的耐污闪性能。目前,较大尺寸的均压金具电晕起始场强无法准确计算,且针对含有绝缘介质的复杂结构模型的合成电场数值计算方法研究较少。因此,开展高压直流电气设备绝缘表面及周围空间的合成电场数值计算,进而为其外绝缘结构的优化设计提供建议,具有重要的科学意义和经济效益。针对直流设备绝缘表面合成电场数值计算方法,本文从以下四个方面开展了研究。首先,介绍了合成电场的定义,导体上的电荷所产生的电场与带电离子产生的附加电场叠加形成合成电场;合成电场通常通过迭代的方式求得数值解,推导并证明了合成电场迭代求解过程中解的唯一性,基于法向场强模型和上流有限元法提出了带有绝缘介质结构的合成电场计算数学模型;揭示了合成电场数值计算方法的实质,计算关键在于准确计算导体起晕场强、提出合适的导体及绝缘介质表面电荷密度更新策略。其次,提出电晕起始电压（场强）预测模型作为合成电场数值计算的基础,借助支持向量机建立电晕起始电压（场强）与电场特征集的多维非线性关系,通过对直流导线和小尺寸球-板间隙的电晕起始电压的预测验证了模型的有效性,并预测了大直径屏蔽球的电晕起始电压,讨论了环境因素在预测模型中的应用。然后,基于静电探头测量法开展了球-绝缘片-板模型的电荷积聚试验,试验发现环氧树脂表面电位分布由中心向边缘递减,当间隙距离一定的情况下,提高球电极加载电压,环氧树脂表面电位也相应增大;计算与试验相同尺寸的平板型绝缘片模型合成电场,分析仿真结果,并与试验结果进行对比;提出当绝缘介质为曲面时法向场强的修正方式,计算了单片绝缘子模型的合成电场分布。最后,分析了高压直流电气设备的绝缘伞裙结构对空间电荷运动的遮蔽作用,提出适用于绝缘伞裙结构的合成电场数值计算方法;以换流站直流分压器模型为例,计算了该模型的静电场分布和合成电场分布,结果表明在远离高压电极的场域空间内,电场强度均有不同程度的增大,空间电荷的存在对直流分压器绝缘伞裙表面的电场分布具有一定的改善作用;编写模块化软件便于该合成电场数值计算方法的学习与应用。
二、导体表面及附近的场强研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、导体表面及附近的场强研究（论文提纲范文）
（1）多导体电场边界元精度分析及部分电容实验系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维电场边界元法研究现状 |
| 1.2.2 部分电容测量实验开发现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 基于坐标变换的曲面边界元电容参数提取 |
| 2.1 间接边界元法电容提取原理 |
| 2.2 采用坐标变换的曲面边界元法 |
| 2.2.1 基于球坐标系的曲面边界元法 |
| 2.2.2 基于球坐标系的曲面边界元法精度分析 |
| 2.2.3 基于柱坐标系的曲面边界元法 |
| 2.2.4 基于柱坐标系的曲面边界元法精度分析 |
| 2.2.5 基于圆环坐标系的曲面边界元法 |
| 2.2.6 基于圆环坐标系的曲面边界元法精度分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 多导体曲面边界元法网格划分研究 |
| 3.1 球形导体网格的选择 |
| 3.1.1 极点处网格划分对计算精度的影响 |
| 3.1.2 极点位置的选择对计算精度的影响 |
| 3.2 柱形导体网格的选择 |
| 3.2.1 剖分间隔长度z_0对柱面积分精度的影响 |
| 3.2.2 剖分间隔角度φ_0对柱面积分精度的影响 |
| 3.3 环形导体网格的选择 |
| 3.3.1 剖分间隔角度φ_0对环面积分精度的影响 |
| 3.3.2 剖分间隔角度θ_0对柱面积分精度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多导体系统“部分电容”测量实验开发 |
| 4.1 “部分电容”实验原理介绍 |
| 4.2 “部分电容”实验系统设计 |
| 4.2.1 多导体实验模型 |
| 4.2.2 多导体“部分电容”仿真实验系统开发 |
| 4.2.3 多导体“部分电容”实测实验开发 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）基于近场束缚特性的微波表面/近表面无损检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语说明 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于非谐振传感结构的近场微波无损检测 |
| 1.2.2 基于谐振传感结构近场微波无损检测 |
| 1.3 本文的主要内容及组织结构 |
| 第2章 谐振型近场检测理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传感结构近场特性与灵敏度和分辨率 |
| 2.2.1 灵敏度和分辨率的定义 |
| 2.2.2 近场横向局域特性与纵向束缚特性 |
| 2.3 平面谐振型传感结构的场 |
| 2.3.1 半波长偶极谐振器的垂直加载 |
| 2.3.2 平行加载的平面谐振器 |
| 2.4 缺陷扰动观测量的理论分析 |
| 2.4.1 缺陷对谐振器谐振频率的扰动 |
| 2.4.2 目标缺陷对传感结构网络参数扰动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微波谐振型近场检测网络分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 谐振结构与待测目标的相互作用 |
| 3.3 二端口传感网络分析 |
| 3.3.1 网络参数 |
| 3.3.2 二端口网络传感灵敏度分析 |
| 3.3.3 二端口网络实例分析 |
| 3.4 单端口传感网络分析 |
| 3.4.1 网络传感灵敏度分析 |
| 3.4.2 单端口网络实例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 表面及近表面缺陷近场检测的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属待测目标表面裂纹检测的研究 |
| 4.2.1 金属表面缺陷检测特点 |
| 4.2.2 等效电感扰动型传感结构检测灵敏度受裂纹方向影响 |
| 4.2.3 全向金属裂纹检测的传感结构设计与性能评估 |
| 4.3 非金属待测目标表面及近表面缺陷检测的研究 |
| 4.3.1 非金属待测目标缺陷检测特点 |
| 4.3.2 基于CSR的非金属材料缺陷检测传感结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于近场束缚特性的微波扫描成像 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微波近场扫描成像过程 |
| 5.3 基于CSR的近场扫描成像探针设计 |
| 5.3.1 CSR结构参数与场分布关系 |
| 5.3.2 基于CSR的探针设计 |
| 5.3.3 灵敏度和分辨率评估 |
| 5.3.4 常见目标缺陷的检测 |
| 5.3.5 探针结构性能与文献对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于声脉冲法的电晕笼内空间电荷分布的测量及其影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 气体空间电荷分布数值仿真计算研究现状 |
| 1.2.2 气体空间电荷分布测量方法研究现状 |
| 1.2.3 电晕放电起始特性研究现状 |
| 1.2.4 表面电场强度变化规律研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的不足 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 气体中空间电荷的声脉冲测量原理及测量系统构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声脉冲法测量空间电荷的基本原理 |
| 2.2.1 空间电荷的产生机制与物理性质 |
| 2.2.2 声脉冲法测量空间电荷密度原理 |
| 2.3 空间电荷密度分布的数值反演计算模型 |
| 2.3.1 网格剖分 |
| 2.3.2 电场-电荷数值关系 |
| 2.4 负直流电晕下电晕笼内气体空间电荷物理测量系统构建 |
| 2.4.1 声激励系统 |
| 2.4.2 空间电荷产生系统 |
| 2.4.3 声激发电场信号接收系统 |
| 2.4.4 辅助研究系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 负直流下电晕笼内空间电荷分布的测量及对比分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 负直流电晕下电晕笼内空间电荷密度分布的测量 |
| 3.2.1 测量流程 |
| 3.2.2 测量参数的获取 |
| 3.3 空间电荷密度分布的测量结果及对比分析 |
| 3.3.1 空间电荷密度分布的测量结果 |
| 3.3.2 空间电荷分布测量结果与计算结果的对比分析 |
| 3.4 电晕放电强度对误差产生的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同因素对电晕笼内气体空间电荷密度分布特性影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同因素对电晕笼内气体中空间电荷密度影响的实验 |
| 4.2.1 样品预处理 |
| 4.2.2 环境因素的调节 |
| 4.3 不同因素对空间电荷密度分布特性的影响分析 |
| 4.3.1 施加电压 |
| 4.3.2 导线尺寸 |
| 4.3.3 气体温度 |
| 4.3.4 气体气压 |
| 4.3.5 气体相对湿度 |
| 4.4 不同因素与空间电荷密度分布的关联关系分析 |
| 4.4.1 线性增长函数关系分析 |
| 4.4.2 线性减小函数关系分析 |
| 4.4.3 分段函数关系分析 |
| 4.5 不同因素对电晕笼内气体空间电荷密度分布影响的计算模型 |
| 4.5.1 基于多元线性回归法的空间电荷密度分布计算模型的建立 |
| 4.5.2 空间电荷密度分布多元回归计算模型的有效性检验 |
| 4.5.3 空间电荷密度分布多元回归计算模型的实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑空间电荷影响的导线起晕特性和表面场强分析研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 空间电荷分布对电晕放电起始特性的影响研究 |
| 5.2.1 空间电荷对电晕放电起始特性影响研究建模 |
| 5.2.2 以空间电荷密度为参考的起晕电压实验 |
| 5.3 有限元法应用于表面电场强度变化规律的研究 |
| 5.4 基于最大电荷密度比率的表面电场强度变化规律修正 |
| 5.4.1 不同施加电压下表面电场强度变化规律 |
| 5.4.2 不同温度下表面电场强度变化规律 |
| 5.4.3 不同气压下表面电场强度变化规律 |
| 5.4.4 不同相对湿度下表面电场强度变化规律 |
| 5.5 考虑表面场强变化的空间电荷分布计算与实测对比分析 |
| 5.6 空间电荷密度分布与电场强度关联关系分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间取得的科研成果目录 |
| C.作者在攻读博士学位期间负责或参与的科研项目目录 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）电力设备中导体-环氧绝缘材料界面处应力和电场集中效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 特高压盆式绝缘子中的界面问题分析 |
| 1.3 研究状况概述 |
| 1.3.1 特高压盆式绝缘子的工艺研究现状 |
| 1.3.2 特高压盆式绝缘子机械性能研究现状 |
| 1.3.3 特高压盆式绝缘子电气性能研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 模型的建立及实验方案设计 |
| 2.1 模型的建立及参数分析 |
| 2.1.1 力学参数分析 |
| 2.1.2 电学参数分析 |
| 2.2 实验方案的设计 |
| 2.2.1 实验平台的搭建 |
| 2.2.2 试样制备所需试剂及配方简介 |
| 2.2.3 试样的制备流程 |
| 2.2.4 方案设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 界面处应力的光纤测量及仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关力学参数的测量 |
| 3.3 光纤应变-温度测量结果初步分析 |
| 3.4 算例验证 |
| 3.4.1 仿真分析 |
| 3.4.2 圆棒实验与仿真对照 |
| 3.5 位置的影响分析 |
| 3.5.1 沿径向变化规律 |
| 3.5.2 沿轴向变化规律 |
| 3.6 参数的影响分析 |
| 3.6.1 各参数随d_1的变化规律 |
| 3.6.2 各参数随d_2的变化规律 |
| 3.6.3 各参数随h的变化规律 |
| 3.6.4 界面结合方式的影响 |
| 3.7 降温速率的影响分析 |
| 3.7.1 梯度降温和线性降温的对比 |
| 3.7.2 不同线性降温速率的对比 |
| 3.8 微气隙、微裂纹现象解释 |
| 3.8.1 微气隙现象解释 |
| 3.8.2 微裂纹现象解释 |
| 3.9 升温降温对于残余应变的释缓 |
| 3.10 剪切破坏强度的测量 |
| 3.11 小结 |
| 4 界面处的电学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 界面含微小缺陷的电学性能研究 |
| 4.2.1 界面含小气隙的仿真研究 |
| 4.2.2 界面含小毛刺的仿真研究 |
| 4.2.3 界面含小裂纹的仿真研究 |
| 4.2.4 界面含微小缺陷的局放测试 |
| 4.3 界面处电场集中效应释缓探究 |
| 4.3.1 涂覆界面材料的盆式绝缘子的模型 |
| 4.3.2 界面涂覆材料的参数研究 |
| 4.4 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
（5）C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混合比例对C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电的影响 |
| 1.2.2 电极表面粗糙度对C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电的影响 |
| 1.2.3 环境温度对C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电的影响 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.5 章节安排 |
| 2 任意比例下C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电规律 |
| 2.1 气体放电的基本物理过程 |
| 2.1.1 Townsend放电 |
| 2.1.2 流注放电 |
| 2.2 任意比例下C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电计算 |
| 2.2.1 C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电计算模型 |
| 2.2.2 C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电计算结果 |
| 2.3 C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电的协同效应机制 |
| 2.3.1 基于净电离特性的C_4F_7N/CO_2混合气体协同效应机制 |
| 2.3.2 考虑协同效应时C_4F_7N/CO_2混合气体的优化比例 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 考虑电极表面粗糙度影响时C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电规律 |
| 3.1 考虑粗糙度影响时C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电计算模型 |
| 3.1.1 计算模型及其有效性检验 |
| 3.1.2 粗糙度对C_4F_7N/CO_2混合气体放电电压的影响 |
| 3.2 考虑粗糙度影响时C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电试验 |
| 3.2.1 工频放电试验平台 |
| 3.2.2 C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电试验 |
| 3.3 220 kV设备中C_4F_7N/CO_2混合气体放电场强和粗糙度控制值 |
| 3.3.1 220 kV设备尺寸下C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电场强 |
| 3.3.2 C_4F_7N/CO_2混合气体设备电极表面粗糙度控制值 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同温度下C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电规律 |
| 4.1 不同温度下C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电计算 |
| 4.1.1 电亲和性气体的净电离系数与温度的关系 |
| 4.1.2 C_4F_7N/CO_2混合气体的混合比例和气压与温度的关系 |
| 4.1.3 C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电场强与温度的关系 |
| 4.2 不同温度下C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电试验 |
| 4.2.1 可控温的C_4F_7N/CO_2混合气体放电试验平台 |
| 4.2.2 C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电试验 |
| 4.3 考虑使用温度和协同效应时C_4F_7N/CO_2混合气体参数优化 |
| 4.3.1 一定气压下的混合比例范围 |
| 4.3.2 一定混合比例下的气压范围 |
| 4.3.3 一定混合比例和气压下的适用温度范围 |
| 4.3.4 混合气体部分液化时的绝缘强度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目与发表的科研成果 |
| 致谢 |
（6）界面涂层对特高压GIS盆式绝缘子导体-绝缘盆体界面处电场调控（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1 界面处引发破坏的原因及应对方法分析 |
| 2 涂覆界面材料的盆式绝缘子的模型 |
| 3 界面涂覆材料对不含缺陷的盆式绝缘子电场分布的影响 |
| 4 涂覆界面材料对含缺陷的盆式绝缘子电场效应的影响 |
| 4.1 导体表面存在毛刺时界面处电场分析 |
| 4.2 导体表面存在凸起时界面处电场分析 |
| 5 结论 |
（8）高压直流输电线路邻近复杂物体时的离子流场特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 直流离子流场问题研究现状 |
| 1.2.1 输电线路离子流场计算方法 |
| 1.2.2 直流电场的测量方法及用途 |
| 1.2.3 复杂物体对离子流场的影响 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 离子流场高精度三维迎风有限元计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 离子流场的计算方法 |
| 2.2.1 数学模型 |
| 2.2.2 电场强度计算 |
| 2.2.3 空间电荷密度计算 |
| 2.3 高精度计算方法的验证 |
| 2.4 等效单根导线的粗糙系数 |
| 2.4.1 等效粗糙系数的获取方法 |
| 2.4.2 等效单根导线有效性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 典型的三维离子流场问题分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 两回交叉跨越直流线路的离子流场 |
| 3.2.1 边界条件的设定方法 |
| 3.2.2 方法验证与应用 |
| 3.3 民房三维离子流场计算 |
| 3.3.1 尖顶民房附近的离子流场 |
| 3.3.2 民房二维与三维电场的转换关系 |
| 3.4 树木附近的离子流场特性 |
| 3.4.1 树木的建模方法 |
| 3.4.2 树木对离子流场的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 离子流场中导体充电电位计算与测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接地电阻无穷大时的导体充电电位计算 |
| 4.2.1 以空间电荷为判据的计算方法 |
| 4.2.2 计算方法验证 |
| 4.3 导体充电电位测量方法 |
| 4.3.1 基于场磨的测量方法 |
| 4.3.2 测量方法对比验证 |
| 4.4 金属回流线对地面电场的影响 |
| 4.4.1 计及金属回流线的计算模型 |
| 4.4.2 回流线对地面电场的影响效果 |
| 4.5 离子流场中的人体充电电位 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 荷电介质薄膜对离子流场的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计及介质薄膜的离子流场计算 |
| 5.2.1 基于电荷积累过程的计算方法 |
| 5.2.2 计算方法验证 |
| 5.3 介质薄膜表面电荷密度测量 |
| 5.3.1 基于地面电场的电荷反演计算 |
| 5.3.2 测量方法对比与结果分析 |
| 5.4 介质薄膜对实际线路离子流场的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）电气设备内部短间隙放电特性与抗金属检测方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 短间隙放电源模型研究现状 |
| 1.2.2 短间隙放电电磁传播数值计算研究现状 |
| 1.2.3 短间隙放电监测用超高频天线研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 2 短间隙放电离子-化学模型与放电特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 短间隙放电等离子体-化学模型构建 |
| 2.2.1 短间隙放电物理模型 |
| 2.2.2 短间隙放电控制方程 |
| 2.2.3 短间隙放电等离子-化学反应模型 |
| 2.2.4 边界条件与初始条件设置 |
| 2.3 典型电压作用下短间隙放电动态特性分析 |
| 2.3.1 工频电压作用下短间隙放电动态特性分析 |
| 2.3.2 冲击电压作用下短间隙放电动态特性分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 短间隙放电电磁传播近-远场变换计算方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算电磁场近-远场变换原理 |
| 3.2.1 等效源原理 |
| 3.2.2 惠更斯原理 |
| 3.3 近-远场变换数值计算实现 |
| 3.3.1 近-远场变换数值计算理论 |
| 3.3.2 计算边界条件与稳定性设置 |
| 3.4 短间隙放电近场等效面选取分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于近-远场变换的电气设备放电电磁传播计算与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 短间隙放电在自由空间传播数值验证与误差分析 |
| 4.3 变压器绕组短间隙放电电磁传播计算与分析 |
| 4.4 多部件结构设备内部短间隙放电电磁传播计算分析 |
| 4.4.1 不同方向与长度下短间隙放电电磁传播特征 |
| 4.4.2 不同结构部件对短间隙放电电磁传播影响 |
| 4.4.3 开关柜内部短间隙放电最佳检测位置确立 |
| 4.5 小结 |
| 5 电气设备放电检测用内置式宽带超高频抗金属天线研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属导体对放电超高频电磁波传播影响与抗金属天线设计方法分析 |
| 5.2.1 金属导体对放电超高频电磁波传播的影响分析 |
| 5.2.2 抗金属天线设计方法分析 |
| 5.3 放电检测用共面波宽带超高频天线设计 |
| 5.3.1 共面波导天线结构及其基本特性 |
| 5.3.2 宽带超高频共面波导天线设计 |
| 5.3.3 共面波导天线仿真优化 |
| 5.3.4 加载金属导体背景天线分析 |
| 5.4 放电检测用宽带超高频抗金属天线设计与优化 |
| 5.4.1 电磁吸波材料选取与结构优化设计 |
| 5.4.2 加载吸波材料的宽带超高频抗金属天线 |
| 5.5 小结 |
| 6 宽带超高频抗金属天线测试与放电检测研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 宽带超高频抗金属天线测试分析 |
| 6.2.1 共面波导天线抗金属性能测试 |
| 6.2.2 宽带超高频抗金属天线测试分析 |
| 6.3 金属环境下模拟放电与检测结果分析 |
| 6.3.1 针-板模型放电试验及检测结果对比分析 |
| 6.3.2 污秽绝缘子放电试验及检测结果对比分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 主要创新工作 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）直流设备固体绝缘外部合成电场数值计算方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电晕起始场强计算 |
| 1.2.2 合成电场计算 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 合成电场数值计算的基本原理 |
| 2.1 合成电场的定义 |
| 2.2 基本理论 |
| 2.2.1 解的唯一性 |
| 2.2.2 法向场强模型 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 模型假设 |
| 2.3.2 控制方程 |
| 2.3.3 边界条件 |
| 2.3.4 求解方法——上流有限元法 |
| 2.4 算法验证 |
| 2.5 合成电场数值计算的实质 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电晕起始电压(场强)预测模型 |
| 3.1 支持向量机的基本理论 |
| 3.2 预测模型的建立 |
| 3.2.1 基本思路与预测流程图 |
| 3.2.2 电场特征集的定义 |
| 3.3 预测模型的验证 |
| 3.3.1 直流导线电晕起始电压预测 |
| 3.3.2 小尺寸球-板间隙电晕起始电压预测 |
| 3.4 大直径屏蔽球电晕起始电压预测 |
| 3.4.1 训练样本的选择 |
| 3.4.2 预测结果分析 |
| 3.5 环境因素的讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 简单绝缘模型合成电场计算 |
| 4.1 球-绝缘片-板短间隙电荷积聚试验 |
| 4.1.1 试验试品、平台与设备 |
| 4.1.2 试验方法 |
| 4.1.3 试验结果 |
| 4.2 平板型绝缘介质合成电场数值计算 |
| 4.2.1 仿真模型建立 |
| 4.2.2 参数设置 |
| 4.2.3 结果分析 |
| 4.3 单片悬式绝缘子合成电场数值计算 |
| 4.3.1 仿真模型建立 |
| 4.3.2 参数设置 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高压直流电气设备合成电场计算 |
| 5.1 计算方法 |
| 5.1.1 伞裙表面电荷处理方式 |
| 5.1.2 计算流程图 |
| 5.2 直流分压器合成电场数值计算 |
| 5.2.1 模型构建 |
| 5.2.2 静电场仿真 |
| 5.2.3 参数设置 |
| 5.2.4 合成电场计算 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 模块介绍 |
| 5.3.2 使用步骤 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的科研成果 |
| 致谢 |
四、导体表面及附近的场强研究（论文参考文献）
- [1]多导体电场边界元精度分析及部分电容实验系统开发[D]. 王迪. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]基于近场束缚特性的微波表面/近表面无损检测研究[D]. 谢子朋. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [3]基于声脉冲法的电晕笼内空间电荷分布的测量及其影响研究[D]. 刘宏波. 重庆大学, 2020(02)
- [4]电力设备中导体-环氧绝缘材料界面处应力和电场集中效应研究[D]. 赵朗. 西安理工大学, 2020
- [5]C4F7N/CO2混合气体的工频放电规律研究[D]. 郑宇. 武汉大学, 2020(03)
- [6]界面涂层对特高压GIS盆式绝缘子导体-绝缘盆体界面处电场调控[J]. 王闯,赵朗,孙青,王德意,卜越,彭宗仁. 高电压技术, 2020(03)
- [7]1100 kV直流SF6气体绝缘穿墙套管电场仿真分析[J]. 李乃一,彭宗仁,刘鹏. 高电压技术, 2020(01)
- [8]高压直流输电线路邻近复杂物体时的离子流场特性研究[D]. 王东来. 华北电力大学(北京), 2019(01)
- [9]电气设备内部短间隙放电特性与抗金属检测方法研究[D]. 杨旗. 重庆大学, 2019(01)
- [10]直流设备固体绝缘外部合成电场数值计算方法[D]. 金颀. 武汉大学, 2019(06)