首页/文章/ 详情

Ansys输配电设备整体解决方案(上)

5月前浏览4217

输配电设备设计技术挑战

主要高压设备
输配电设备关键技术问题  
Ansys方案典型应用    

Ansys输配电设备设计解决方案

Ansys提供一个可以对所有主要物理现象进行模拟的仿真平台    
Ansys机电组件和系统解决方案  
Ansys集成化设计解决方案  
基于Ansys Workbench的多物理场仿真平台  

输配电设备电场分析    

有限元仿真基本流程
电场仿真目的和流程  
• 电场仿真目的
- 计算电场强度和电场分布,校核绝缘设计
• 典型仿真流程
- 建立几何模型,并做合理简化
- 模型导入Maxwell软件,进行前处理设置(添加与实验电压对应的电压激励)
- 计算机求解
- 仿真完成后查看结果,并视需要优化设计
电场分布和绝缘设计  
• Maxwell 2D 和 3D 静电场求解器
• 优化绝缘结构,减少压板和油道中的电场强度
• 绕组间的电压等位线
• 端圈处电场强度变小
• 压板的拐角处电场强度达到最大值
• 升高座内部电场
- 采用基于Maxwell二次开发的脚本,可以自动计算关键路径上的切向场强和累积场强
- 通过对比材料许用场强,可直接判断电场绝缘的安全性
• 在3D求解器中分析油和压板端圈的复杂绝缘系统
• 确定高电场应力区域
• 绝缘子污秽计算
- 采用半导体层模拟污秽层
- 计算漏电流和电场分布
极性反转计算    
• 常用于HVDC换流变压器
- Maxwell计算结束后,可生成电场动画,对比不同时刻下的电场分布
断路器灭弧室电场计算  
• 触指表面电场强度
- 结合电电场计算优化触指形状
GIS内部电场计算  
• 计算母排表面电场强度
• 优化绝缘设计
• 计算绝缘盆子电场
换流阀电场计算  
• 换流阀整体电场计算
- 阀层电场计算
- 屏蔽环电场计算
- 均压分析
变电站电场计算  

输配电设备磁场分析  

磁场仿真目的和流程    
• 仿真目的
- 计算电磁特性,校验电磁设计,优化电磁方案
- 计算电磁特性,与结构场、流体场耦合,校核结构强度和散热设计等
• 仿真流程
- 简化模型并导入软件
- 添加相应的电磁激励
- 计算电磁性能
GIL母排涡流计算  
• 计算涡流损耗
• 对比实心导体和空心导体的损耗
GIS壳体接地分析  
• 计算在不同接地设计时壳体上的涡流
变压器结构件杂散损耗计算  
磁密分布计算  
• 铁芯磁密和漏磁场
- 通过结构件表面的磁密分布,判断是否需要加电磁屏蔽
磁力线云图  
• Maxwell可以显示整个空间中的磁场分布和磁力线
负载损耗分析  
• 在分接处,横向漏磁通对线圈产生额外的附加损耗
铁芯损耗  
• 瞬态求解器使用 Steinmetz 公式计算铁芯损耗
• 根据 B-P 曲线拟合出系数
• 计算涡流、磁滞和附加损耗
• 考虑硅钢片裁剪造成的边缘效应
• 没有考虑叠片铁芯的物理现象和制造影响,例如:硅钢片的质量,搭接缝隙的边缘磁密,叠片上的压缩应力,环流
各向异性铁芯损耗模型  
变压器短路电动力计算  
• 使用 Maxwell 瞬态求解器的外部电路编辑器,在指定时刻用开关将短路施加到任意绕组上
• 可应用于复杂的绕组连接方式,例如移相变压器
• 绕组导体上的力密度图(N/m3)
• 可以计算每根导体的轴向力和径向力
• 可以考虑线圈的环向应力
特种变压器  
• 电炉变压器不平衡电流计算
- 低压有15个并联盘式线圈
- Disk 1和Disk 15线圈中有明显的径向磁场穿过
- 径向磁场的不均衡将在并联线饼中生成不平衡电流
变压器涌流  
• 使用 Maxwell 瞬态求解器
• 一次侧角接五柱变压器
• 使用外部电路搭建绕组联结组别
绕组短路阻抗  
地磁感应电流分析 (GIC)

来源:IFD优飞迪
MaxwellWorkbench电路二次开发半导体电场材料热设计数字孪生ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-16
最近编辑:5月前
优飞迪科技
赋能新仿真,创优新设计
获赞 309粉丝 282文章 388课程 4
点赞
收藏
未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈