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《基于表面响应面法的真空灭弧室电场分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、摘要随着国民经济的快速发展,对能源的需求日益迫切,电力工业作为能源工业的主力受到极大的重视,这需要有更高的电压等级输电技术与之相适应,需要有电压等级更高,工作更加可靠,开断电流更大的断路器与之配套。而真空高压断路器以其真空灭弧室内真空度高,无火灾和爆炸的危险,免维护,且具有较高的绝缘强度和熄弧能力,触头行程短,操作功率小,整机体积小、重量轻,易于实现小型化,使得真空断路器在箱式变电站、开关柜等装置中得到广泛应用。就需要对真空断路器作进一步的研究,提高它的单断口开断能力,增加产品运行的可靠性,降低制造成本是当前的发展趋势。随着计算机性能的不断提高和计算技术的进步,利用计算机辅助设计
2、、辅助优化以在多种行业得到了很大的利用。目前,有限元分析法与表面响应法已得到了很大的应用,并应用在了电场计算和优化设计上,从而大大减少了修改模型后重新分析时所需时间。本文对真空高压断路器灭弧系统的灭弧室电场进行了分析,并采用有限元分析和表面响应法对电场分布进行了优化设计。首先用ANSYS软件对灭弧室机构进行建模,并用有限元分析法对模型进行网格剖分,计算灭弧室内部的最大电场强度,利用MATLAB软件自编程,找出触头尺寸与电场大小之间的关系,应用表面响应法对触头半径进行寻优并得出结论。关键词:真空断路器;有限元分析;表面响应法;优化设计40AbstractWiththedevelop
3、mentofnationaleconomy,thenationalneedenergymoreandmoreurgent,theelectricalindustryislaystorebynationalgovernment,soitneedhighervoltageleveltransmissiontechnologywithit,suchashighervoltagelevel,workingmoresteadily,disconnectlargershort-circuitcurrent.Andthatthevacuumbreaker'sVacuumandhighvacuu
4、minterrupter,withouttheriskoffireandexplosion,maintenance-free,andhasahighinsulationstrengthandabilitytoout-arc,contacttripshort,powertooperatesmall,wholesmallsize,lightweight,easytoachievesmall,andmakesvacuumcircuitbreakerinthebox-typesubstation,switchgearandotherdevicesarewidelyused,sowenee
5、dstudyitmoreparticular,advanceit'ssinglebreakingdisconnectingcapability,increaseproductreliability,lowermanufacturingcostsarethedevelopmenttendencyoftoday.Alongwiththedevelopmentofcomputer'sperformanceandcalculatetechniqueadvanced,inavarietyofindustriesmakegooduseofcomputer-aideddesignandcomp
6、uter-aidedoptimizationfordesigning.Atpresent,ResponseSurfaceMethodology(RSM)andFiniteElementNumericalAnalysis(FEM)arewidelyapplied,andusedinthecalculationoftheelectricfieldandoptimaldesign,soitreducethetimeofrevisionandanalysis.Inthispaper,weanalysevacuumbreakercontactwithFiniteElementNumeric
7、alAnalysisandusingResponseSurfaceMethodologyandFiniteElementNumericalAnalysisforbreakercontact.ModelcontactinstitutionbyANSYSsoft.PartitionthemodelwithFiniteElementNumericalAnalysis.Calculatethemaximumelectricalfield.MakegooduseoftheMATLABsof