特高压GIS用单支撑绝缘子绝缘结构优化设计
Transactions of China Electrotechnical Society（2023）
摘要
单支撑绝缘子是气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中重要的绝缘支撑结构,其性能优劣影响着GIS运行的可靠性和稳定性.该文开展了1100kV GIS用单支撑绝缘子的结构优化研究,选取绝缘子表面合成电场强度、绝缘子表面切向电场强度、金属嵌件表面合成电场强度作为性能指标,分析绝缘子伞裙和金属嵌件各自的关键结构参数对性能指标的影响规律,采用自适应变异的粒子群算法进行整体优化.在此基础上,提出了基于贝塞尔曲线的绝缘子表面轮廓描述方法,选取整体优化后电场畸变严重的绝缘子伞裙底部圆角结构开展局部精细化优化.优化结果与原始结构相比,金属嵌件表面电场强度下降24.2％,绝缘子表面合成电场强度下降25.6％,绝缘子表面切向电场强度下降22.6％.该文提出的参数整体优化和贝塞尔曲线局部精细化优化的分步优化方法,使特高压GIS用单支撑绝缘子的绝缘性能得到了显著提高,优化结果能够为GIS单支撑绝缘子的结构设计提供参考.
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