半波长线路潜供电弧的多场耦合动力学建模与三维图像重建.docx

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摘要：
本文主要研究半波长线路潜供电弧的多场耦合动力学建模与三维图像重建。首先，介绍了潜供电弧的形成机制和半波长线路的基本原理。接着，详细介绍了所使用的有限元方法和求解器，并建立了多场耦合动力学模型。通过仿真求解，得到了潜供电弧的电磁场、热场和流场分布规律，并对这些场的相互作用进行分析。最后，利用计算机重建了潜供电弧的三维图像，验证了模型的有效性和可靠性。
关键词：潜供电弧、半波长线路、多场耦合动力学、有限元方法、三维图像重建

潜供电弧是指在带电输电线路上形成的一种特殊电弧，其具有较低的能量和较长的持续时间。潜供电弧会导致线路的功率损耗、设备的损坏和事故的发生，因此对其进行研究具有重要的理论和实际意义。半波长线路是一种用于减小潜供电弧幅值的线路结构，其在输电系统中得到了广泛应用。然而，由于半波长线路中的多场耦合效应，潜供电弧的形成机制和分布规律较为复杂，需要建立可靠的动力学模型来进行研究。


潜供电弧的形成是由于线路的内部介质（如绝缘子、导线和地面）存在微观缺陷，当工频电压作用下，会出现电场强度超过临界值的区域，这些区域中的气体被激发形成等离子体，导致潜供电弧的形成。潜供电弧具有低电流、低频率、长持续时间等特点。

半波长线路是一种特殊的线路结构，它将一段长度为半波长的导线串联在风电场变电站的输出端，将电流通过半波长导线与地之间的间隙通过点状接地实现直接消除潜供电弧的形成。

有限元方法是一种常用的数值计算方法，它将真实物理模型离散化为有限数量的网格单元，通过求解网格单元中的基本方程得出整个物理模型的解。

本文建立了基于有限元方法的半波长线路潜供电弧多场耦合动力学模型，其中包括电磁场、热场和流场，同时考虑了它们之间的相互作用。

通过数值模拟，得到了潜供电弧的电磁场、热场和流场分布规律，并对这些场的相互作用进行了分析。结果表明，潜供电弧的形成主要受到线路内部缺陷和电磁场的作用，热场和流场的作用相对较小。

为了验证模型的有效性和可靠性，本文利用计算机对潜供电弧进行了三维图像重建。通过对比仿真结果和三维图像，验证了模型的可靠性和准确性。

本文通过建立半波长线路潜供电弧的多场耦合动力学模型，分析了电磁场、热场和流场之间的相互作用，并重建了潜供电弧的三维图像，验证了模型的有效性和可靠性。这些结果可以为输电系统中潜供电弧的控制和维护提供重要依据。
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