252 kV紧凑型气体绝缘金属封闭输电线路三相盆式绝缘子结构综合优化

摘要

为均匀252 kV紧凑型GIL三相盆式绝缘子表面电场和应力场分布,采用智能优化算法对其开展了综合优化研究.建立了三维有限元仿真计算模型,对3种结构三相盆式绝缘子的电场和应力场分布特性进行了比较,择优分析了典型结构参数对电场和应力场分布的影响规律.在此基础上,构建Bernstein方程描述绝缘子表面轮廓,讨论了相应的约束条件和简化方法,应用粒子群算法联合调用COMSOL及MATLAB实现了三相盆式绝缘子的智能结构优化.结果表明:与原始结构相比,优化后绝缘子表面合成场强、切向场强和第一主应力最大值分别下降了13.5％、16.0％、8.5％,均能满足控制值要求;不规则复杂轮廓优化方法能够有效改善252 kV紧凑型GIL电场和应力场分布.研究结果可为252 k V三相盆式绝缘子的结构设计与改进提供指导和参考.