Расчет тестовой задачи в ANSYS Maxwell 2D/3D и проведение обучения для ООО «Харьковэнергоприбор»

Техника высоких напряжений, обеспечивающих наиболее эффективный способ передачи электроэнергии, требует создания нового и совершенствования существующего комплекса высоковольтного оборудования, предназначенного для генерирования, передачи и распределения электрической энергии: генераторов, трансформаторов, конденсаторов, изоляции линий электропередач и подстанций.

Детальное изучение электромагнитного поля подобных систем стало возможным, благодаря развитию современных методов математического анализа и разработке новейших мощных вычислительных программ.

«Харьковэнергоприбор» – ведущее предприятие Украины в области проектирования, технической разработки и производства качественного высоковольтного оборудования, задалось целью выбрать программный продукт для моделирования и расчета электрических полей, в связи с чем обратилось к Группе компаний «ПЛМ Урал» - «Делкам-Урал» за технической и информационной поддержкой.

Инженер нашей компании прошел краткий курс обучения в группе компаний «ПЛМ Урал» - «Делкам-Урал», ознакомился с возможностями программного обеспечения, предложенного для решения задач моделирования поля, решил ряд тестовых задач в программном комплексе ANSYS, в частности ANSYS Maxwell 2D/3D.

3D модель высоковольтного измерительного конденсатора.

Теоретической основой программы является метод конечных элементов (МКЭ).

Maxwell 2D/3D позволяет моделировать электрическое поле, находить зоны повышенного градиента поля, определять электрические ёмкости и т.д.».

В качестве тестовой задачи было предложено исследовать несколько моделей высоковольтных измерительных конденсаторов (одна из них изображена на рисунке).

Задачи решались в плоской, осесимметричной постановке, а также в полной 3D. Были построены все необходимые картины поля и определены ёмкости конденсаторов с достаточной точностью, ошибка расчёта, относительно измеренных величин, составила допустимые 5%.

В результате выполненной работы были сделаны выводы о целесообразности применения программы ANSYS Maxwell 2D/3D для оптимизации конструкций данного класса оборудования.

Поверхностное распределение заряда по элементам модели.