利用矢量递归卷积快速计算GIS开关操作时盆式绝缘子泄漏辐射场的方法

摘要

为快速计算气体绝缘变电站(GIS)开关操作产生暂态过程通过盆式绝缘子处泄漏至外部空间的辐射场,将计算过程分为电路模型计算和电磁场模型计算两部分,电路计算部分指基于导体传输线理论及非线性电弧特性对GIS进行非线性电路建模,并计算得到快速暂态过电流(VFTC),也即计算辐射所用激励源;电磁场计算部分指对GIS盆式绝缘子处辐射场建立有限元模型并计算冲激响应,将冲激响应与VFTC做矢量递归卷积可同时得到开关操作下的多场点辐射响应。当存在多个VFTC激励时,相比多次有限元直接计算,利用上述方法仅需一次有限元计算即可同时获得不同激励下的多场点场量值,提高了计算速度。将该方法与不同算法的计算结果进行对比,并对某1 000 kV GIS不同VFTC激励下的盆式绝缘子泄漏辐射场进行计算,结果表明:利用该计算方法可快速、准确获得任意VFTC下通过盆式绝缘子泄漏至GIS外部空间中多场点处的辐射响应。