外文翻译-110kv变电站电气一次部分设计.doc

杭州电子科技大学信息工程学院 毕业设计（论文）外文文献翻译 毕业设计（论文）题目 110kv变电站电气一次部分设计 翻译题目 人体暴露在变电站电场的评估 系 自动控制系 专 业 电气工程与自动化 姓 名 张凯 班 级 学 号 指导教师 罗平 人体暴露在变电站电厂的评估 摘要： 本文研究人体暴露在变电站产生的极低频率电场的。这个问题有两个方便，即，它需要计算变电站的电场和在人体内的感应电流密度。利用源元法（SEM）解标量积分方程评估变电站产生的极低频率电场。利用分解域的直接边界元方法（BEM-DM））） 上式中，pL表示该行的电荷密度。2L代表导线长度，R表示导线上的点于任意点P之间的距离。 图1 :直导线几何图形 如果电势，沿着直线是已知的，这个完整的方程式写成 上式a表示半径。 经执行了离散化变电站获得一个未知电荷沿着每一部分的系统方程。因此这个积分方程【2】转化成一个相应的矩阵方程【5】： 这里的表示边界元电位，表示麦克斯维尔系数，倒置的麦克斯维尔系数矩阵获得未知的电荷。麦克斯维尔系数的细节在【5】中可以发现。 在矩阵电场坐标中，在任意点（X,Y,Z）,由第i个边界域元素，图2给出了【5】： 这里代表第i部分的电荷，表示第i部分的长度。和： 合场的矢量由每一个边界元素组成。 图2：由第i部分产生的电场向量坐标 2.2 内部电流的计算 按照真实的人体模型为基础，图3是基于半静态近似值和相关的拉普拉斯变异的连续方程。 图3：真实的人体模型 半静态的近似值可以被利用是因为人体模型的尺寸大小与影响电场的波长小很多。 由于时谐，暴露在极低频率下的连续方程是以拉普拉斯方程形式【13】，【14】： 这里和表示相应的介电常数和导电介质常数，表示工作频率。 在极低频率的范围内，所有的部件表现为良好的导体，而周围的空气是无损耗的电介质。因此，周围的空气可以用标准的拉普拉斯方程表示： 解拉普拉斯方程： 在体内，感应电流密度，能够用不同的欧姆定律获得： 这里表示电流密度，体积电荷密度。 2.3 空气-人体界面条件 要完全确定所考虑的问题，拉普拉斯方程必须伴随边界条件规定在不连续的物料特性传导和导电介质下。用标量势的形式表达电场，总所周知的条件对于电场的切向分量在两个分界面附近可以表示为【14】： 这里表示对应的单位向量，而和分别表示空气中的电势和在人体中的电势。 对于感应电流密度的法向量的交界条件表示成标量势，接近身体与空气表面可表示成： 这里的表示表面电荷密度，表示相应组织的电导率，表示在人体表面的标量势。 最后，对于交界面的电通量密度的法向量以标量势表示，在人体和空气表面可表示为： 这里的表示接近人体的空气的电势。 2.3 有区域分解的边界元法的要点 有区域分解的边界元方法手段处理了人体模型【13】，【14】。 利用标量函数的格林定律，下面的积分表达式【10】，可以用子域获得 这里表示三位基本解拉普拉斯方程，表示衍生的法向量边界，表示以CANCHY形式出现的几何图形。 带着元素的离散化方程【15】，结果可以表示成下列表达式： 这里i表示原点，表示第j个边界元素的。 目前实施的边界元法是基于等参二次插值函数方法，确定了三角元素。电势或者正常导数在任何的第j边界元点可写成的对应值的线性组合，在配置节点n和插值函数fn： 这里表示从坐标生成的来自计算正方形区域的三角形单元。 结合式子【16】，【17】，下面的等式系统对于每一个子域可以获得： 这里的H和G是矩阵定义为： 这里的n表示配置节点内的第j个观察元素。 从每个单独的系统结合而成的方程。 计算样本 一个计算的样本是有关110/10kv变电站GIS类型在克罗地亚的斯普利特。改变电站如图4。这个50赫兹的电场被计算在高1米的地方，由于在这个变电站没有真正的对于公众暴露的可能，而一个专业的暴露是严格限制在这段时间内的，计算包括了变电站外面的栅栏。要强调的是，接地设备（电源线），保护套件（GIS总线），或者金属外壳（变压器，开关设备）可以忽略其影响，也就是