پروژه 24

تحقیق طراحی برقگیر اکسیدروی بت هدف توزیع یکنواخت میدان الکتریکی

تعداد صفحات : 137

قرمت: PDF

در این تحقیق طراحی بخش‌های مختلف برقگیر فشار قوی را به‌عنوان حل یک مسأله‌ی مینیمم‌سازی هزینه و دست‌یابی به بهترین توزیع یکنواخت شدت میدان الکتریکی مطرح و حل می‌شود. قسمت‌های مختلف برقگیر اکسید فلزات عبارت است از: ستون اکسید فلزات، لایه‌ی عایقی فایبرگلاس، Spacerها، محفظه‌ی پورسلین، الکترودها. در بهینه‌سازی لایه‌ی عایقی فایبرگلاس و Spacerها هدف بدست آوردن مینیمم حجم و توزیع میدان الکتریکی بر روی قرص‌های اکسیدروی می‌باشد. به‌منظور محاسبه‌ی مولفه‌ی میدان الکتریکی و هزینه، در بهینه‌سازی شکل خارجی عایق پورسلین در دو ساختار متفاوت (برقگیرهای داخلی و خارجی) مدل‌سازی شده است و براساس این مدل‌‌ها بسته‌ی محاسباتی ارائه شده است که در ارتباط با الگوریتم بهینه‌سازی شده، به منظور بهینه‌سازی برقگیر به‌کار رفته است. در طراحی عایق خارجی توزیع میدان هم داخل و هم خارج برقگیر انجام گرفته است. یک روش جدید برای بهینه‌سازی کانتور سطح خارجی الکترود ارائه شده است و با درنظر گرفتن ماکزیمم میدان و مینیمم ولتاژ شکست به‌عنوان یک مسأله‌ی چند هدفه مورد توجه قرار می‌گیرد. در روش ارائه شده منحنی‌های Rational Bezier به‌منظور مدل‌سازی کانتور و از الگوریتم‌های تکامل تفاضلی (DE) و اجتماع ذرات (PSO) به‌عنوان الگوریتم‌های بهینه‌سازی استفاده شده است. روش بهینه‌سازی ارائه شده، روشی کلی برای بهینه‌سازی ساختارهای مختلف می‌باشد و به‌راحتی قابل استفاده در کاربردهای مختلف مهندسی و ابعاد مختلف فضایی است. در این روش، روند بهینه‌سازی با تولید پارامترهای اولیه توسط الگوریتم‌های هوشمند آغاز می‌شود، با استفاده از این پارامترها مدل سازی و محاسبات میدان در محیط نرم‌افزار COMSOL Multiphysics انجام می‌شود و داده‌های مورد نیاز برای محاسبه تابع هدف به الگوریتم DE و PSO فرستاده می‌شود. در گام بعدی پارامترهای بعدی به‌وسیله الگوریتم‌های ذکر شده تولید می‌شود و این روند تا دست‌یابی به کانتور بهینه ادامه می‌یابد. در این تحقیق به کانتور بهینه‌ای برای شکل خارجی عایق برقگیرهای داخلی و خارجی و الکترودهای عایق‌های فشار قوی بدست آمد. در طراحی شکل خارجی عایق برقگیر خارجی طول سپرها و فاصله‌ی آن‌ها از همدیگر بدست آمد. درضمن حجم مواد به‌کار رفته نسبت به شرکت‌های سازنده‌ی برقگیر کمتر و درنتیجه اقتصادی‌تر می‌باشد.