華北電大李信用(yòng)波導內電流脈衝電磁(cí)波的機理和波導內(nèi)電磁波的傳播原理,研究了UHF信號在GIS內部的傳播過程。利用時域有限差分(fèn)(Finite Differenceof Time Domain, FDTD)法對GIS腔體(tǐ)中局部放電的傳播進行了仿真,探索(suǒ)了UHF信號與實際放電源之間的關係。文中采用高斯脈(mò)衝電流源模擬局部放電信號(hào)。分析結果認為:距(jù)離放(fàng)電源(yuán)越遠,接受到的信號越(yuè)弱;相同信號源,在(zài)直徑不(bú)同的GIS腔體(tǐ)內,腔體直徑越大,采樣點(diǎn)處(chù)接受(shòu)到的信號越弱;接受的信號大小與接受點和放電源的角度有關係,180度接收的信號最強,90度和(hé)270度接受的信號很小;相同幅值的信(xìn)號源(yuán)脈衝(chōng)越窄,采樣點接受的信號越強;接受到信號的能量與(yǔ)信號源的脈衝幅值平方成正比例關係。
常文治、李成榕等人在對變壓器內部結構進行合理簡化的(de)基礎(chǔ)上完成了變(biàn)壓器典型結構的計算機建模,以高(gāo)斯電流元模擬局部放電源,合理設置各(gè)類仿真參數,利用FDTD對UHF電磁波在(zài)變壓器內部的傳播特性進行了仿真分析。變壓器局部放電產生的脈衝電流可以激發出UHF電磁波,脈衝電流的脈寬和幅值對電磁波的輻射(shè)特性影響很大;UHF電磁波在鐵心及(jí)高低壓繞組結構中(zhōng)發生反射(shè)、折射(shè)、繞射等一係列現象,致使電磁波的波形發生(shēng)嚴重畸變(biàn),信號幅值衰減(jiǎn)嚴重;脈衝電流元脈寬增大,其輻射場(chǎng)的幅值減小,但是輻射電磁波對(duì)障礙物的繞射能力增強,經過(guò)障礙物後的波形(xíng)越趨近於沒有障礙物時的情形;增大脈衝電流幅值,輻射(shè)場峰值隨之增大,但經過障礙物後的變化規律相同。
王(wáng)娟、律方成等人分析了(le)局部放電電磁波的輻射原理,並對其進行了FDTD仿真研究,分析得出以下結論:局部(bù)放電輻射(shè)的UHF電磁(cí)波信號在自由空間中呈現衰減特性,隨距離的增加,信號幅值越來越小,且與計算(suàn)所得電偶極(jí)子的衰減特性保持一致;輻射場的強度隨脈衝寬度的增加而以指數規律迅速減小;脈衝寬度越窄,輻射高(gāo)頻電磁波(bō)的能力越強;線(xiàn)電流源輻射場的幅值正(zhèng)比於(yú)脈衝電流的幅值。
上海(hǎi)交(jiāo)通大學的劉君(jun1)華為研究UHF信號在GIS中的傳播特性,采用(yòng)時域有限差分法進行了仿真建模(mó)和計算,結果表明UHF信號(hào)在GIS內傳播時呈(chéng)現明顯的時延特性,有利於局放源的定位;UHF信號的強弱和檢測點與局放源的夾(jiá)角Φ有關,Φ=0°和(hé)180°時信號的能量最大;局放脈衝越陡,在GIS腔體中激勵的高次模波分量(liàng)越大。