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)局部放電在線檢測技術(shù)中，特高頻檢測法UHF法得到了廣泛應(yīng)用。UHF法是通過檢測放電源所激發(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)研究對提高檢測靈敏度和放電定位有重要理論意義和實際應(yīng)用價值。
　　 本論文基于有限元法(FEM)對GIS內(nèi)的電磁波傳播特性進行了研究。由于實際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，研究了電磁場簡化模型對仿真精度的影響。首先通過對現(xiàn)有實用化

2、的GIS進行高精度建模，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，對精確模型進行簡化；最后比較了簡化后分析結(jié)果與精確分析結(jié)果，確定合理簡化模型。利用得出的簡化機制對GIS直線腔體、L型接頭和T型接頭等GIS標準結(jié)構(gòu)進行簡化，基于簡化后的模型，對電磁波傳播規(guī)律進行了仿真研究。研究了泄漏電磁波S參數(shù)與泄漏頻率的關(guān)系，同時對GIS內(nèi)電磁場分布進行了研究。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，本文對高次模也進行了研究。通過研究，提出了一套對于GIS特征的簡化方案，該方案可以在對計算結(jié)果影響最小的情況下極大的減少模型的計算量，對于今后GIS仿真計算中模型簡化有指導(dǎo)意義。
　　 通過本文的研究，提出了建立GIS簡化模型的原則，即盆式絕緣子應(yīng)作適當簡化，而GIS內(nèi)高壓導(dǎo)體不采取簡化措施。根據(jù)簡化方案仿真UHF信號在GIS直腔體中以及經(jīng)過GIS中的其他組件(L型轉(zhuǎn)角、T型轉(zhuǎn)角等)時的傳播規(guī)