基于矩量法和蝴蝶交配优化算法的甚低频发射天线顶线绝缘子均压环优化设计

发布时间：2022-02-11 21:01

　　针对甚低频发射天线顶线绝缘子串电压分布不均匀极易产生电晕的问题,采用矩量法（method ofmoments,MOM）研究了不同均压环管径、半径、抬高距以及绝缘子串配置位置对瓷支柱绝缘子串电压分布的影响,提出了一种应用矩量法和蝴蝶交配优化算法（butterfly mating optimization,BMO）协同优化顶线绝缘子串均压环的新方法。该方法首先建立顶线绝缘子串MOM天线优化模型;然后,提取仿真得到的分压和天线效率并计算目标函数;利用BMO迭代得到顶线绝缘子相对位置和均压环结构参数。仿真结果表明:顶线绝缘子高压侧的均压环半径和抬高距对绝缘子电压分布影响较大,低压侧配置均压环可以使顶线绝缘子串末端绝缘子的分压降低44.5%;与优化前实测值相比,优化后顶线绝缘子串的电压百分比均方差降低了2.17%,均压环最大表面电场小于起晕电场,天线辐射效率提升1.5%。 

【文章来源】：高压电器. 2020,56(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

单均压环时顶线绝缘子串的电压分布

VLF天线顶线示意图

以典型的Cutler天线顶线绝缘子串的结构为例[21]，运用EDITFEKO[22]建立自由空间中单个瓷支柱绝缘子串的三维模型。带单个均压环的瓷支柱顶线绝缘子串计算模型见图2。如图2(a)所示，单个顶线绝缘子串铰链总长度为3.18 m，包括10个绝缘子，各绝缘子与套在瓷件的正交环铰链共同组成整个绝缘子串，中间单个环铰链长度为360 mm，两端环铰链长度为240 mm，绝缘子环及拉线的管径为16 mm，绝缘子串尾线接地，高压侧设置220 kV电压源，频率为20 kHz。每个绝缘子设置100 MW的负载电阻，导线、金具和均压环相对介电常数为3.45，介质损耗因素为0.005，相对磁导率为μr=1，电导率为σ=3.4×107S/m。2.1 单均压环结构顶线绝缘子串电压分布计算

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于Bezier曲面四边形边界元法的特高压绝缘子串电场计算[J]. 李亚莎,花旭,沈星如,代亚平.  华北电力大学学报(自然科学版). 2017(03)
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本文编号：3620943