[发明专利]基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法

权利要求书

1.一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：基于GIS系统中的环流和暂态对地电位升高的产生机理的基础上，采用PEEC法建立GIS母线和外壳的模型，进而构建等值模型，进行仿真，得到GIS相间环流和地网环流的幅值与接地点之间的关系曲线，根据关系曲线确定外壳环流和TGPR的影响因素。

2.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：GIS系统中的快速暂态过电压的波形由电弧的形成时间决定，即触头间隙从开始发生电荷游离到完全击穿导通所需要的时间，该时间数值越小，快速暂态过电压的波形越陡。

3.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：减小相间距离、增加外壳半径或/和增加接地点数量能够有效抑制外壳环流。

4.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：调整接地点位置、降低接地电感值、增加接地点数或/和加装避雷器能够有效抑制TGPR。

5.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：采用PEEC法建立GIS母线和外壳的模型时，将被研究对象分割成足够小的微元，计算各个微元的自、互电感和自、互电容，根据物体的实际结构构建出具体的电路模型，使用电路分析的方法计算等效电路，从而实现对研究对象电磁耦合关系的分析。

6.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：将把PEEC法构建的模型视为一个多端口电路模型，与传统电路模型相连接，从而实现把PEEC模型的适用范围由微型电路扩展到多导体大尺寸电磁系统的目标。

7.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：构建GIS外壳的PEEC模型时，将外壳划分为长方体元胞，依次计算长方体元胞的自感值，视不同元胞的空间位置为空间平行，以计算出互感值，将自感值与互感值相加，得到GIS外壳的电感值。

8.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：构建GIS母线的PEEC模型时，母线在通过交流电信号时，在母线中会出现趋肤效应，电荷集中在母线外表面位置，利用空心导电杆代替实心的导线，进而计算趋肤深度，在对母线进行PEEC法等效时，选取高小于趋肤深度的长方形元胞作为单位元胞，在这些元胞中，认为电荷密度是均匀的，计算出单位元胞的自感值，在母线的元胞划分中，不同元胞的空间位置为空间平行，以计算出互感值，将自感值与互感值相加，得到GIS母线的电感值。

9.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：构建接地体模型，根据接地网由多根接地体连接成网络状，忽略接地体之间的耦合，形成接地体的Π型等效电路。

10.如权利要求1所述的一种基于PEEC法的GIS外壳环流和暂态地电位升高建模与分析方法，其特征是：在GIS套管处安装接地装置对接地点以及各点的TGPR有抑制作用。