Об уточнении критерия оптимизации систем электродов для регулирования электрических полей в газовой изоляции высокого напряжения

А. А. Белогловский; В. А. Гуцан; С. В. Белоусов; А. В. Галимова; М. А. Бухтилова; Н. А. Лебедева; С. С. Жуликов

doi:10.34831/EP.2023.28.45.001

Об уточнении критерия оптимизации систем электродов для регулирования электрических полей в газовой изоляции высокого напряжения

А. А. Белогловский, В. А. Гуцан, С. В. Белоусов, А. В. Галимова, М. А. Бухтилова, Н. А. Лебедева, С. С. Жуликов

Аннотация

Показано, что регулирование электрических полей (ЭП) предполагает определение формы электродов полеобразующих систем установок высокого напряжения (УВН), расстояний между ними, уточнение конфигурации экранирующих электродов, исходя из определённых критериев. Задачи регулирования ЭП в УВН часто допускают математическую формулировку в виде задач безусловной математической оптимизации (БМО). В случае газовой изоляции её критериями являются минимизация максимальной напряжённости ЭП в изолирующем промежутке или максимизация его начального напряжения. Показано, что в общем случае их применение даёт несовпадающие результаты, хотя при определённых условиях они могут быть близки численно. Поэтому выбор критерия требует тщательного анализа исходной задачи регулирования ЭП и выбора физически обоснованного критерия задачи БМО.

Ключевые слова

установки высокого напряжения, газовая изоляция, регулирование электрических полей, задача безусловной математической оптимизации, критерий оптимизации

Полный текст:

PDF

Литература

Куффель, Е. Техника и электрофизика высоких напряжений. Пер. с англ.: Учебно-справочное руководство / Е. Куффель, В. Цаенгель, Дж. Куффель. — Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2011. — 520 с.

Белогловский, А. А. Методы расчета электрических полей в примерах и задачах: учебное пособие / А. А. Белогловский, И. В. Пашинин. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 84 с.

Бортник, И. М. Электрофизические основы техники высоких напряжений: учебник. — 3-е изд., перераб. и доп.; под ред. И. П. Верещагина. — М.: Издательство МЭИ, 2018. — 732 с.

Александров, Г. Н. Передача электрической энергии. 2-е изд. / Г. Н. Александров. — СПб.: Изд-во Политех. ун-та, 2009. — 412 с.

Кутузова, Н. Б. Исследование расщеплённых проводов для воздушных линий электропередачи ультравысокого напряжения / Н. Б. Кутузова, Н. Н. Тиходеев // Известия Российской академии наук. Энергетика. — 2005. — № 1. — С. 56 – 62.

РД 34.20.172–74. Руководящие указания по учету потерь на корону и помех от короны при выборе проводов воздушных линий электропередачи переменного тока 330 – 750 кВ и постоянного тока 800 – 1500 кВ. — М.: Специализированный центр научно-технической информации, 1975. — 71 с.

Célestin, S. Study of the dynamics of streamers in air at atmospheric pressure. Ph. D. thesis / S. Célestin. — Paris: Laboratoire d’Energétique Moléculaire et Macroscopique, Combustion (EM2C) du CNRS et de l’ECP, 2008. — 176 pp.

Белогловский, А. А. Исследование в вычислительных экспериментах особенностей формирования и развития стримеров в воздухе / А. А. Белогловский, С. В. Белоусов, А. В. Галимова // Вестник МЭИ. — 2022. — № 6. — С. 61 – 67.

Темников, А. Г. О критерии возникновения восходящего лидера с наземных объектов / А. Г. Темников, С. В. Гундарева, И. Е. Калугина, Т. К. Герастенок // Письма в ЖТФ. — 2014. — Т. 40. — Вып. 3. — С. 42 – 48.

Гундарева, С. В. Об особенностях методики расчёта поражаемости наземных взрывоопасных объектов молнией / С. В. Гундарева, И. Е. Калугина, А. Г. Темников // Журнал технической физики. — 2016. — Т. 86. — № 8. — С. 156 – 158.

Гуцан, В. А. Применение методов безусловной математической оптимизации к решению задач регулирования электрических полей в установках высокого напряжения: влияние формулировки задачи / В. А. Гуцан, А. А. Белогловский, Н. А. Лебедева, М. А. Бухтилова // Фёдоровские чтения — 2022: LII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием (с элементами научной школы для молодёжи) (Москва, 15 – 18 ноября 2022 г.); Под общ. ред. Ю. В. Матюниной. — М.: Издательский дом МЭИ, 2022. — С. 311 – 318.

Белоедова, И. П. Расчёт электрических полей устройств высокого напряжения: учебное пособие для вузов; Под ред. Е. С. Колечицкого. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 248 с.

Мицель, А. А. Методы оптимизации: учебное пособие / А. А. Мицель, А. А. Шелестов, В. В. Романенко. — Томск: ТУСУР, 2017. — 198 с.

Аджиев, Д. К. Оптимизация геометрии элемента конструкции элегазового проходного изолятора средствами математического программирования / Д. К. Аджиев, А. А. Белогловский // Фёдоровские чтения — 2019: XLIX Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы (Москва, 20 – 22 ноября 2019 г.); Под общ. ред. Б. И. Кудрина, Ю. В. Матюниной. — М.: Издательский дом МЭИ, 2019. — С. 184 – 191.

Бутырин, П. А. Теоретические основы электротехники: В 3 ч. Ч. III: учебник / П. А. Бутырин. — М.: Издательство МЭИ, 2019. — 400 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.28.45.001