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

来源：电工技术学报, 2018, 33(24): 5789-5796.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180822

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

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。

• 单位
  天津工业大学; 沈阳工业大学