基于矩量法和蝴蝶交配優(yōu)化算法的甚低頻發(fā)射天線頂線絕緣子均壓環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 21:01
針對甚低頻發(fā)射天線頂線絕緣子串電壓分布不均勻極易產(chǎn)生電暈的問題,采用矩量法(method ofmoments,MOM)研究了不同均壓環(huán)管徑、半徑、抬高距以及絕緣子串配置位置對瓷支柱絕緣子串電壓分布的影響,提出了一種應(yīng)用矩量法和蝴蝶交配優(yōu)化算法(butterfly mating optimization,BMO)協(xié)同優(yōu)化頂線絕緣子串均壓環(huán)的新方法。該方法首先建立頂線絕緣子串MOM天線優(yōu)化模型;然后,提取仿真得到的分壓和天線效率并計(jì)算目標(biāo)函數(shù);利用BMO迭代得到頂線絕緣子相對位置和均壓環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)。仿真結(jié)果表明:頂線絕緣子高壓側(cè)的均壓環(huán)半徑和抬高距對絕緣子電壓分布影響較大,低壓側(cè)配置均壓環(huán)可以使頂線絕緣子串末端絕緣子的分壓降低44.5%;與優(yōu)化前實(shí)測值相比,優(yōu)化后頂線絕緣子串的電壓百分比均方差降低了2.17%,均壓環(huán)最大表面電場小于起暈電場,天線輻射效率提升1.5%。
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
單均壓環(huán)時(shí)頂線絕緣子串的電壓分布
VLF天線頂線示意圖
以典型的Cutler天線頂線絕緣子串的結(jié)構(gòu)為例[21],運(yùn)用EDITFEKO[22]建立自由空間中單個(gè)瓷支柱絕緣子串的三維模型。帶單個(gè)均壓環(huán)的瓷支柱頂線絕緣子串計(jì)算模型見圖2。如圖2(a)所示,單個(gè)頂線絕緣子串鉸鏈總長度為3.18 m,包括10個(gè)絕緣子,各絕緣子與套在瓷件的正交環(huán)鉸鏈共同組成整個(gè)絕緣子串,中間單個(gè)環(huán)鉸鏈長度為360 mm,兩端環(huán)鉸鏈長度為240 mm,絕緣子環(huán)及拉線的管徑為16 mm,絕緣子串尾線接地,高壓側(cè)設(shè)置220 kV電壓源,頻率為20 kHz。每個(gè)絕緣子設(shè)置100 MW的負(fù)載電阻,導(dǎo)線、金具和均壓環(huán)相對介電常數(shù)為3.45,介質(zhì)損耗因素為0.005,相對磁導(dǎo)率為μr=1,電導(dǎo)率為σ=3.4×107S/m。2.1 單均壓環(huán)結(jié)構(gòu)頂線絕緣子串電壓分布計(jì)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對220kV盆式絕緣子均壓環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 淡淑恒,吳娜,李昊東,姜騰. 高壓電器. 2018(03)
[2]特高壓交流線路Y型復(fù)合絕緣子串靜電場分布[J]. 魏夢婷,黃道春,霍鋒,阮江軍,黃從鵬. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[3]基于Bezier曲面四邊形邊界元法的特高壓絕緣子串電場計(jì)算[J]. 李亞莎,花旭,沈星如,代亞平. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]特高壓復(fù)合絕緣子電場計(jì)算及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 司馬文霞,施健,袁濤,楊慶,孫才新. 高電壓技術(shù). 2012(02)
本文編號(hào):3620943
【文章來源】:高壓電器. 2020,56(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
單均壓環(huán)時(shí)頂線絕緣子串的電壓分布
VLF天線頂線示意圖
以典型的Cutler天線頂線絕緣子串的結(jié)構(gòu)為例[21],運(yùn)用EDITFEKO[22]建立自由空間中單個(gè)瓷支柱絕緣子串的三維模型。帶單個(gè)均壓環(huán)的瓷支柱頂線絕緣子串計(jì)算模型見圖2。如圖2(a)所示,單個(gè)頂線絕緣子串鉸鏈總長度為3.18 m,包括10個(gè)絕緣子,各絕緣子與套在瓷件的正交環(huán)鉸鏈共同組成整個(gè)絕緣子串,中間單個(gè)環(huán)鉸鏈長度為360 mm,兩端環(huán)鉸鏈長度為240 mm,絕緣子環(huán)及拉線的管徑為16 mm,絕緣子串尾線接地,高壓側(cè)設(shè)置220 kV電壓源,頻率為20 kHz。每個(gè)絕緣子設(shè)置100 MW的負(fù)載電阻,導(dǎo)線、金具和均壓環(huán)相對介電常數(shù)為3.45,介質(zhì)損耗因素為0.005,相對磁導(dǎo)率為μr=1,電導(dǎo)率為σ=3.4×107S/m。2.1 單均壓環(huán)結(jié)構(gòu)頂線絕緣子串電壓分布計(jì)算
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對220kV盆式絕緣子均壓環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 淡淑恒,吳娜,李昊東,姜騰. 高壓電器. 2018(03)
[2]特高壓交流線路Y型復(fù)合絕緣子串靜電場分布[J]. 魏夢婷,黃道春,霍鋒,阮江軍,黃從鵬. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[3]基于Bezier曲面四邊形邊界元法的特高壓絕緣子串電場計(jì)算[J]. 李亞莎,花旭,沈星如,代亞平. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]特高壓復(fù)合絕緣子電場計(jì)算及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遺傳算法的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 司馬文霞,施健,袁濤,楊慶,孫才新. 高電壓技術(shù). 2012(02)
本文編號(hào):3620943
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