电器电场有限元精细求解器研究

作     者：冯海文 刘晓明 李龙女 朱高嘉 Feng Haiwen;Liu Xiaoming;Li Longnü;Zhu Gaojia

作者机构：沈阳工业大学电气工程学院沈阳110870 沈阳工业大学软件学院沈阳110023 天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津300387 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2018年第33卷第24期

页      面：5789-5796页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 080805[工学-电工理论与新技术] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51337106) 辽宁省科技厅科学事业公益研究基金(2016001005)资助项目 

主　　题：有限元 精细计算 趋正剖分 SF6灭弧室 Hermite法 压缩存储 

摘      要：基于自主开发的电器电场精细计算与绝缘分析有限元平台,提出改进区域分解方案,采用边界均匀离散和渐变离散融合方法,以最小内角最大为约束条件,提出改进单元优化涟漪模型,实现单元趋正剖分。求解器中采用动态压缩存储结构及快速访问机制,实现Hermite插值计算有限元电场精细计算,以解决单元质量与计算效率这一矛盾关系。典型计算案例仿真结果表明,趋正度γ≥0.8的优质单元约87%,最小内角不低于40°的优质单元达96%以上。利用本求解器计算550kV SF6断路器灭弧室电场和具有解析解的电场案例,比对分析表明,本算法与Lagrange插值法和Ansys求解器相比,计算精度分别提高290%和150%,平均误差和最大误差均有降低。