wpt系统对电气设备绝缘性能的影响研究

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1、分类号：UDC：密级：学校代号：学号：1845211104156广东工业大学硕士学位论文(工程硕士专业学位)WPT系统对电气设备绝缘性能的影响研究曾文凡指导教师姓名、职称：聂二雄量I塾攫企业导师姓名、职称：无论文答辩日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringTheResearchoftheInfluenceofWPTSystemonthelnsulati(PerformanIofElectricaIE

2、quir；nnsulationF'ertoanceEquipment‘IMaster．Candidate：ZengWenfanSupervisor：AssociateProf．NieYixiong30thMay2014SchooIofAutomationGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006摘要摘要高压电气设备良好的绝缘性能直接影响设备整体运行和电力系统的安全与稳定。随着电力系统容量不断提升及电压等级的提高，各种各样的高压电气设备的体积正在

3、逐渐减小，设备结构也越来越复杂，这就对高压电气设备的绝缘结构以及设备之间的绝缘性能要求也随之提高。本文以WPT系统(WirelessPowerTransmission，即无线电能传输)引入电力系统后对系统的绝缘影响如何为研究目的，采用电磁场数值计算方法，对电力系统的高压母线和螺旋管线圈模型的WPT系统分别进行空间任意点电场强度的理论分析与仿真计算，研究它们空间的电场强度分布及其最大场强值位置和大小，进而研究分析WPT系统应用到电力系统领域对高压母线电气设备绝缘性能的影响，从而为WPT系统绝缘结构的设计研发提供理论与数据参考。首先，对模

4、拟电荷法的基本思想、应用步骤以及适用范围进行了详细介绍，基于模拟电荷法基本思想对高压母线空间电场计算建立其物理模型和数学模型，通过具体算例，对其电场强度的分布进行理论公式的推导以及用Matlab软件编制了程序仿真计算分析，得到高压母线空间最大场强值的位置及电场强度值，并对几何参数发生变化引起电场强度的变化进行讨论分析。其次，通过研究分析电磁学基本理论及麦克斯韦方程组，对单匝线圈空间任意点的磁场以及螺旋管线圈模型的WPT系统空间任意点的磁场和电场进行了电磁场数值理论公式推导。最后，通过使用专业FEKO电磁场仿真计算软件对螺旋管线圈进行三

5、维建模来分析计算各种电场分布，获得其三维空间电场强度分布云图以及二维电场强度的分布曲线，得出螺旋管线圈空间最大场强值的位置和电场强度值，并通过改变螺旋管线圈不同的几何技术参数，详细分析不同技术参数值与螺旋管线圈在空间任意点处的最大场强值的关系。并在此基础上为以后能将WPT系统应用到电力系统中的绝缘结构技术设计提供参考依据。关键词：WPT系统；电磁场理论；高压母线；电场强度；FEKO软件广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTGoodinsulationofhighvoltageelectricalequipmentdirectlyaf

6、fectstheoveralloperationandpowersystemsecurityandstability．Withthepowersystemcapacityincreasingandthevokagepromoting，allkindsofhighvoltageelectricalequipmentaregraduallyreductioninvolume，equipmentstructureisincreasinglycomplex，SOitishigherrequirementsforhighvoltageelect

7、ricalequipmentinsulationstructureandinsulationperformanceamongequipments．Thispaperseekstoresearchastheintroductionofthepowersystem，howWPTsystem(WirelessPowerTransmission)affecttheinsulativityofsystem，bytakingtheelectromagneticfieldnumericalcalculationmethod，theelectrica

8、lfieldintensityofanyarbitrarypointofthehighvoltagebusbarofpowersystemaswellassolenoidmodelinthe、ⅣPTsystemmadet