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《沈阳工业大学》 2009年
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变压器电磁场问题的自适应有限元分析方法研究

李锦彪  
【摘要】: 变压器是电力系统大量应用的重要装备之一,随着交直流特高压输电项目的建设,变压器的电压等级也达到了百万伏级。变压器内电磁场问题的有效分析对于降低变压器制造成本、提高变压器性能指标及高电压大容量新产品开发具有重要意义。本文对自适应有限元分析方法在变压器电磁场问题中的应用进行了系统化的研究,针对后验误差估计、自适应迭代过程控制及网格生成等自适应有限元分析的关键环节给出了一系列新的算法,并成功开发了既可用于变压器优化设计程序又可单独运行的变压器电磁场问题自适应有限元分析程序。 高压直流输电换流变压器绝缘结构设计要求进行传导电流场分析,本文推导了考虑绝缘材料各向异性及非线性特性的有限元离散化公式,并研究了瞬态传导电流场的计算方法。 后验误差估计是自适应有限元分析的关键环节。本文详细研究了余量法、平均法针对电磁场问题的实现方法,给出了在涡流场分析时的计算公式,提出了计算优于经典平均法的CIL与CAL方法。对于如何应用后验误差估计进行网格加密控制,也给出了自己的实现方法。 自适应有限元分析的过程就是网格不断优化改进的过程。本文研究了初始网格及加密网格的生成方法,给出了适合变压器电磁场问题分析的完整网格生成解决方案。在此基础上,开发了可以进行静电场、静磁场、传导电流场及涡流场分析的变压器电磁场自适应有限元分析程序,该程序具有跨平台、数据驱动及可以结合进变压器电磁计算程序等特点。 TEAM WORKSHOP问题及变压器电磁场问题分析实例验证了本文研究成果的正确性和有效性。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM401.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 潘东海;DSBC树脂浇注式变压器电场和磁场计算[D];华北电力大学(北京);2011年
2 王宇翔;变压器绕组涡流损耗及温度分布工程算法研究[D];华北电力大学;2011年
3 纪锋;换流变压器油纸绝缘结构瞬态电场的计算方法研究[D];华北电力大学;2011年
4 朱可晴;可控电抗器附加损耗计算[D];沈阳工业大学;2012年
5 谷雷雷;动车组车载宽频电压互感器的研究[D];大连交通大学;2012年
6 孙优良;特高压换流变压器绝缘特性研究[D];华北电力大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 胡恩球;陈贤珍;张炳军;周克定;;电磁场有限元计算网格快速可靠全自动自适应生成新方法研究[J];电工技术学报;1997年01期
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【共引文献】
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2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 王传礼;丁凡;许贤良;彭天好;;伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的有限元分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
4 常丽娟;刘浩宇;田歌;;基于推进波前法和Delaunay三角法相结合的网格划分方法的研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
6 王铮;杨俊萍;王秋锋;;一种基于有限元仿真分析的U型托架优化设计[A];经济策论(下)[C];2011年
7 王铮;杨俊萍;王秋锋;;一种基于有限元仿真分析的U型托架优化设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
8 王青华;;大型水泵水轮机组转子动力学模型研究[A];抽水蓄能电站工程建设文集2011[C];2011年
9 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
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1 孙顺凯;流体力学方程与扩散方程有限点方法的若干研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
3 张忠;固体炸药冲击起爆的物质点法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 徐刚;不规则波中浮体二阶水动力时域数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
8 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
9 周建伟;状态受限最优控制问题的谱方法[D];华东师范大学;2011年
10 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
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1 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
2 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
3 李伟;基于ANSYS平台的拓扑优化方法研究及其在离心机吊篮结构设计中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
4 吴锦龙;有限元软件框架研究及其在线性静力学程序中的应用[D];中国工程物理研究院;2010年
5 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 白廷义;基于激光扫描数据的隧道曲面重建技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
8 符俊杰;敷设粘弹阻尼的矿用溜槽振动特性研究[D];山东科技大学;2010年
9 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
10 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文里;王海峰;顾黎恒;;接地变压器设计中的几个问题[J];变压器;1993年07期
2 林正平;高压直流换流变压器引出线的绝缘结构[J];变压器;2003年07期
3 周腊吾,徐勇,朱青,朱英浩;新型可控电抗器的工作原理与选型分析[J];变压器;2003年08期
4 徐勇,周腊吾,朱英浩,刘忠邵;变压器漏磁场的分析[J];变压器;2003年09期
5 叶占钢,杨文广;干式空心电抗器的节能方法[J];变压器;2004年01期
6 张虹,陈智,彭小波,徐政勋;树脂绝缘干式接地变压器的几个问题[J];变压器;2005年08期
7 吴利仁;谭征;李建红;;磁阀式可控电抗器损耗测量[J];变压器;2006年04期
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9 王冰;王清璞;孙优良;;换流变压器阀侧绕组端部极性反转瞬态电场的计算与分析[J];变压器;2007年06期
10 熊波;林鹤云;郭健;徐子宏;金承祥;;油浸变压器附加损耗的三维有限元分析方法[J];变压器;2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张国强;电力变压器绝缘结构优化和电磁方案自动设计的研究[D];华北电力大学;2000年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑万长;电力变压器漏磁场及其金属件温升的工程分析与研究[D];合肥工业大学;2004年
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6 高艳丰;电压互感器电磁场有限元分析与优化设计技术的研究[D];河北工业大学;2007年
7 张建良;电抗器铁心硅钢片涡流场有限元分析[D];华北电力大学(北京);2008年
8 王庆杰;500kV磁饱和式可控电抗器电气特性及其保护研究[D];华北电力大学(北京);2008年
9 王福康;干式变压器漏磁场及温度场的研究[D];河北工业大学;2007年
10 刘建军;超高压电力变压器电场及波过程计算[D];沈阳工业大学;2008年
【二级参考文献】
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1 李锦彪,周重芝;变压器铁心拉板损耗的计算与分析[J];变压器;1995年06期
2 吴海容;梁艳萍;;叠层三角元及其应用[J];哈尔滨电工学院学报;1992年03期
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6 汤蕴 ,梁艳萍,吴海容,孟小利,许善椿,范国祥;用基于叠层元的h-p方式自适应有限元计算磁场问题(I)[J];哈尔滨电工学院学报;1994年02期
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【相似文献】
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1 林胜良;方兴;张武;王正光;;一种改进的高品质全四边形网格生成方法[J];江南大学学报(自然科学版);2006年01期
2 郑邦民,赵明登;三维一般曲线坐标变换、网格生成及流场、温度场计算[J];水利学报;1992年07期
3 拓双芬,朱自强,陈迎春;结构非结构网格中的数值优化计算[J];北京航空航天大学学报;2003年09期
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7 苏财茂,柯映林;多面约束棱台体全六面体网格生成算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2003年10期
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10 曹祥玉;戴国宪;;电磁场传输模式的边界元法分析[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年
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1 本报记者 刘金星;普及科学知识 消除公众对电磁场的恐慌心态[N];国家电网报;2009年
2 李妮邬雄;曝露限值内电磁场不会危害公众健康[N];国家电网报;2008年
3 通讯员 林艳书 记者 刘廉君;第四届国际电磁场问题与应用会议举行[N];科技日报;2000年
4 向杰;大脑可能拥有电磁场[N];科技日报;2002年
5 记者 何屹;电磁场对人体健康有危害作用[N];科技日报;2005年
6 马震;美专家:手机让周围人暴露电磁场中[N];新华每日电讯;2008年
7 辽电职大 丁守先;奇妙的电磁场[N];中国电力报;2002年
8 廖伟坤 李清华;运用电磁场栽培天麻新技术[N];中国中医药报;2007年
9 王辉东 记者 唐先武;揭开百米雷击电磁场神秘面纱[N];科技日报;2004年
10 王荣梓;对“电子—电磁场波双锥螺旋结构”的探索[N];科技日报;2008年
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1 李锦彪;变压器电磁场问题的自适应有限元分析方法研究[D];沈阳工业大学;2009年
2 易年余;基于梯度重构的后验误差估计及自适应有限元方法[D];湘潭大学;2011年
3 宋超;非结构化自适应有限元网格生成的AFT方法[D];大连理工大学;2004年
4 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
5 李岩;大型电力变压器线圈电磁力和局部过热问题研究[D];沈阳工业大学;1995年
6 李新涛;管线坯水平连铸工艺及外场改性研究[D];大连理工大学;2006年
7 张永杰;电磁软接触结晶器工业化关键问题研究[D];东北大学;2005年
8 丁国平;磁力轴承电磁场的相关理论和实验研究[D];武汉理工大学;2008年
9 李建平;带地形的三维复电阻率电磁场正反演研究[D];吉林大学;2008年
10 刘大刚;带电粒子与场互作用中粒子模拟方法研究[D];电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王金辉;末端电磁搅拌磁场的数值模拟及应用[D];东北大学;2005年
2 张绍亮;井间电磁测井影响因素研究[D];中国海洋大学;2005年
3 温勇明;电解铝液电磁场铸轧晶粒细化机理初探及磁场计算[D];中南大学;2003年
4 蒋应平;电磁场—趋磁性细菌复合工艺处理含重金属离子废水[D];天津大学;2006年
5 白培万;碳钢的防腐与缓蚀性能研究[D];太原理工大学;2007年
6 王志华;有限元与无单元耦合法在电磁场数值计算中的应用研究[D];河北工业大学;2006年
7 余伟;管绞机磁力支承结构设计和控制的研究[D];合肥工业大学;2006年
8 邓洪;开槽波导及同轴线传输特性[D];四川师范大学;2008年
9 董伟超;移动目标探测用WSN节点设计与实现[D];中北大学;2009年
10 陈宇红;二维电磁场的有限元计算[D];大连理工大学;2001年
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