典型特高压输电设备电场虚拟仿真软件

在特高压输电行业蓬勃发展的当下，虚拟仿真技术正逐渐成为推动教学、科研以及工程实践进步的关键力量。它不仅能够将复杂抽象的电场概念以直观形象的方式呈现出来，还为学生和研究人员提供了一个安全、高效且可重复操作的实验平台。典型特高压输电设备电场虚拟仿真软件便是这一技术在特高压领域的杰出应用。

本软件的应用客户广泛，涵盖了西安交通大学、大连科技学院、湖北工业大学等知名高校。该虚拟仿真软件以电力电缆、特高压输电系统中的绝缘子和分裂导线为研究对象。它借助虚拟仿真技术，采用与通用电磁场仿真软件 ANSYS 相兼容的建模方法，引导学生自行建模分析。通过等位线和电场强度云图等形象直观的方式，软件能够清晰地表示电力电缆内及特高压输电线路分裂导线和绝缘子周围的电场分布情况，使原本抽象的电场变得形象化，便于学生理解。

整个项目包含 3 个实验模块。在电力电缆实验中，学生首先会学习电磁场基本理论，比如应用高斯定理分析电缆绝缘介质中的电场分布。以电缆击穿现象为切入点，引导学生自主设计并建模，查看电缆内电场分布情况和最大场强的位置。进而，学生可以自主探索并研究多层绝缘介质电缆，根据仿真结果得出多层绝缘的优势。最后，学生还会研究缺陷电缆，总结电缆绝缘介质中存在缺陷时的危害。这一系列实验步骤，正是典型特高压输电设备电场虚仿实验方法的具体体现，也展示了特高压输电电场模拟实验步骤。

该软件坚持以 “学生为中心、问题牵引、自主探索” 的实验教学理念，通过虚拟仿真技术构建了一个特高压输电设备电场虚拟仿真实验环境。在认知环节，学生可学习整个输变电过程中的主要设备及其作用，感性认知整个输变电系统。在实验过程中，以学生为中心，学生需根据问题，自行搭建模型，进行仿真计算，分析结果，并得出结论。软件中设置有提示，为学生提供帮助。通过提出问题和探究式学习，引导学生掌握电磁场基本理论、培养工程意识和创新思维能力。这一过程充分体现了电场虚仿实验在特高压系统中的应用，以及如何进行特高压输电设备电场测试。

软件的实验内容丰富多样，包括认知学习、绝缘子实验、电力电缆实验和分裂导线实验。这些实验内容不仅有助于学生深入了解典型特高压设备电场特性分析，还能为基于电场虚仿的特高压设备优化设计提供实践基础。同时，在实验过程中涉及到的电场虚拟仿真实验数据分析技巧，也能让学生更好地处理和解读实验数据。

此软件还能支撑电磁场与波、电力电缆线路运维与检修等课程，为这些课程的教学提供了有力的辅助，形成了特高压输电设备电场虚仿实验课程。它的出现，充分展示了虚拟仿真在特高压电力系统中的重要性，以及电场虚仿技术对特高压项目的影响。