基于ANSYS的剩余电流互感器的仿真及特性分析

摘要

剩余电流保护器是低压电网中最基本和最重要的保护手段，不仅大大降低人身触电伤亡事故，而且还监测了线路的绝缘水平，进而起到安全用电的作用。剩余电流互感器是剩余电流保护器中最关键的部件之一，其工作性能的优劣直接影响到剩余电流保护器工作的正确性和可靠性。但由于空间磁场上的不平衡等因素，使剩余电流互感器产生假剩余电流，容易使保护器产生误动作。在剩余电流保护研究方面，假剩余电流及误脱扣问题是影响漏电保护的一个重要问题。
　　本文根据剩余电流互感器的工作原理，利用有限元分析软件 ANSYS 建立了互感器的三维有限元模型，并对建立的模型进行了相关的验证。通过对剩余电流互感器进行特性分析，得到了互感器的磁导率、截面积等因素与互感器灵敏度、线性度的关系。
　　根据两线及三相四线两种典型结构下的有限元计算模型，分析了磁性材料、导线空间布置对剩余电流互感器平衡特性的影响，对剩余电流互感器设计与改进平衡特性具有一定指导意义。

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第一章 绪论

§1-1课题研究的目的及意义

§1-2国内外研究现状及发展趋势

§1-3课题主要研究任务

第二章 有限元方法的理论和ANSYS软件的简介

§2-1有限元方法的基本理论

§2-2电磁场基本理论及ANSYS电磁场分析简介

第三章 基于ANSYS的剩余电流互感器的分析方法

§3-1剩余电流互感器的工作原理

§3-2基于ANSYS的剩余电流互感器的分析方法

§3-3剩余电流互感器有限元模型的建立

第四章 剩余电流互感器的灵敏度与线性度分析

§4-1剩余电流互感器的灵敏度的分析

§4-2剩余电流互感器的线性度

第五章 剩余电流互感器平衡特性分析

§5-1剩余电流互感器平衡特性计算模型的建立

§5-2磁性材料对平衡特性影响的分析

§5-3穿心导线间位置对平衡特性影响的分析

第六章 结论

参考文献

致谢