[發明專利]絕緣油中流注放電過程的模擬方法和系統

在審

• 申請號: 201710170553.5
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN106951640A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 施健
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 黃曉慶

1.一種絕緣油中流注放電過程的模擬方法，其特征在于，包括步驟：

基于空間電荷產生和消失機制建立絕緣油空間電荷的連續性方程和泊松方程；

根據瞬態熱傳導方程建立溫度場分布計算方程；

根據絕緣油中針電極-接地極放電幾何模型，確定所述連續性方程、所述泊松方程以及所述溫度場分布計算方程的求解域；

根據所述空間電荷在針電極和接地極表面交換規律、遠場邊界無電荷以及溫度擴散場的邊界沒有熱量交換規律，確定所述求解域的邊界條件；

根據所述求解域和所述求解域的邊界條件，對所述連續性方程、所述泊松方程以及所述溫度場分布計算方程進行求解，得到流注放電時的電場分布、電勢分布、溫度分布以及電荷分布情況。

2.根據權利要求1所述的絕緣油中流注放電過程的模擬方法，其特征在于，所述根據所述空間電荷在針電極和接地極表面交換規律、遠場邊界無電荷以及溫度擴散場的邊界沒有熱量交換規律，確定所述求解域的邊界條件的步驟包括：

根據遠場邊界無電荷，將所述遠場邊界設置為零電荷邊界；

根據所述空間電荷在針電極和接地極表面交換規律，將所述針電極和所述接地極設置為對流擴散邊界；

根據溫度擴散場的邊界沒有熱量交換規律，所述溫度場分布計算方程的邊界設置為熱絕緣邊界。

3.根據權利要求1所述的絕緣油中流注放電過程的模擬方法，其特征在于，所述根據所述空間電荷在針電極和接地極表面交換規律、遠場邊界無電荷以及溫度擴散場的邊界沒有熱量交換規律，確定所述求解域的邊界條件的步驟之后還包括：

基于針電極端部的曲率半徑大以及針電極端部為流注放電的起始位置，對所述針電極端部采用最大單元尺寸為1μm-2μm，最大單元生長率為1.1的精密剖分；

基于流注發展區域電動力學特性，對流注發展區域采用最大單元尺寸為4μm-6μm，最大單元生長率為1.05的精密剖分；

基于計算時間和計算資源，除所述針電極端部及所述流注發展區域之外的其它區域和邊界采用最大單元尺寸為20μm，最大單元生長率為1.3的剖分。

4.根據權利要求1所述的絕緣油中流注放電過程的模擬方法，其特征在于，所述空間電荷的連續性方程包括正離子連續性方程、負離子連續性方程、電子連續性方程以及帶電納米粒子連續性方程。