高壓SF-,6-斷路器開斷特性數值模擬中的并行處理.pdf

1、高壓斷路器作為最重要的一類電氣設備，是電力系統(tǒng)中不可缺少的開關電器之一，因此研究高壓斷路器是十分必要的?？紤]到高壓SF<,6>斷路器的開斷特性是衡量斷路器性能的重要技術指標，而開斷特性的研究涉及到機構動力學、氣流場和電場的大量計算，耗時巨大成為噴口優(yōu)化的瓶頸問題，解決此問題須研究一些有效措施。本文給出了兩種措施其一是在介質恢復特性的數值模擬上采用機構動力學、氣流場、電場的耦合計算；其二是在耦合數值模擬中采用并行計算技術。 在耦合

2、計算中，操動機構每一步計算的輸出作為氣流場的入口邊界條件；在完成氣流場的一步數值計算后求得的壓氣室接近入口處的氣壓作為操動機構下一步數值計算的反力，實現(xiàn)了液壓操動機構與滅弧室內氣流場的耦合計算。 在并行計算的研究中，構建了以兩臺和三臺計算機構成的并行機群系統(tǒng)，根據對SF<,6>高壓斷路器介質恢復特性數值模擬所涉及的數值計算性質，研究了并行計算的環(huán)境問題、數據通訊問題、網格剖分對并行計算的影響等問題、負載匹配及平衡與不平衡負載對計

3、算效率的影響等問題。研究結果表明，并行計算時，對252kV高壓SF<,6>斷路器空載開斷下氣流場的數值模擬這樣的計算任務來說，采用主頻為3.0G、內存為1.0G的兩臺計算機構成的并行計算系統(tǒng)是較為合適的。 SF<,6>高壓斷路器介質恢復特性取決于開斷過程中氣流場與電場的分布，為了提高介質恢復特性的計算精度、避免插值計算，應該使電場與流場的數值計算采用同一套網格,為此對GAMBIT輸出的網格，仿效FLUENT的動網格技術，并將四邊