本文研究了合成隔离器均衡环在高压交流系统中的作用和主要要求，并分析了合成绝缘子均衡环的结构参数。经网络用于优化隔离器均衡环的结构参数。此基础上，给出了合成绝缘子分级环结构参数的最佳值。后，给出了有效改善绝缘子电场在330KV电压下的分布的分级环的优化参数。成绝缘子具有表面疏水性高，抗污染旁路性能好，机械强度高等优点，因此广泛用于不同电压等级的交流和直流输电线路。而，合成绝缘子的组成和制造材料与瓷绝缘子非常不同，因此沿合成绝缘子表面的电势分布非常不均匀且呈非线性。实际操作中，特别是在合成绝缘子的高电势端，发现电场强度远高于合成绝缘子其他部分的电场强度，这是绝缘子的一部分。
容易受到电腐蚀等损坏。了在操作期间减小合成隔离器的高压端的电场强度的分布，通常在高压端和低压端安装电压均衡环。成绝缘子分级环的配置参数必须有效降低隔离链两端的电场强度，并且还必须防止分级环本身由于以下原因而褪色因此，有必要优化合成绝缘子分级环的配置参数。管合成绝缘子分级环的优化配置可用于运行过程中的现场测量研究，但由于可靠性和经济性的限制，它通常较差。作环境，具体操作难度大。一般研究中，通常使用理论计算来分析合成绝缘子的电场分布和分级环的布置[1]。文首先研究了合成绝缘子均衡环在高压交流系统中的主要作用和要求，并分析了合成绝缘子均衡环的结构参数。化的均衡环允许绝缘子和均衡环的表面电场。强度低于初始电晕场强度。后，给出了在330KV电压水平下有效改善隔离器电场分布的均压环优化参数。实际运行中，为了使复合绝缘子安全稳定地运行并改善其电势分布，必须安装各种电势梯度控制回路，电势梯度控制回路通常分为屏蔽环。电压均衡环，不同类型的引弧环也可以统称为压力平衡环。的主要作用是降低复合绝缘子某些部分或两端表面的过高电场强度，并使其尽可能均匀地分布。1显示了压力平衡环的安装图和具体参数。成绝缘子的分级环具有不同的功能，具体取决于系统的不同工作点，并且其安装参数也不相同。论计算和实际测量表明，复合绝缘子的蠕变电位分布非常不均匀，并且高电场强度主要分布在高压侧附近的一端。种过度集中的电场强度极有可能在复合材料中引起局部放电，材料缺陷或不同材料之间的界面，并且局部放电将逐渐使合成绝缘材料变质。置此类分级环的主要目的是使复合绝缘子的正常运行内部电场小于初始放电电场（4.5 kV / cm）。此，环的构造必须基于绝缘子附近的合成体。级环相对于合成绝缘子的高压侧向伞板的最佳位置通常可以通过理论计算或现场试验获得。前，均压环的主要调整是减小合成绝缘体材料和电线连接器表面的电场强度，并抑制电晕现象的发生。
此，这种类型的电压均衡环也称为电晕环。的设置位置与金属连接器和连接器的尺寸有关，当部件的尺寸较大时，通常仅在高压侧安装压力平衡环即可满足要求。复合绝缘子的表面发生旁路时，所产生的工频电弧会导致端接头的温度急剧升高甚至烧蚀，从而导致芯棒滑动。特殊情况下绝缘子或绝缘子的永久变形。装引弧板。弧点火环可以将工业频率电弧从绝缘子末端的金属连接器的表面移开，因此该电弧点火环也称为保护环。弧的起始环可以是圆形的也可以是有角的，并且可以转换成开环，目的是使电弧电流在环上不均匀地分布，从而使电弧的根弧是移动而不是固定的。到重点。合成绝缘材料遭受污染闪络时，该闪络通常从棒的直径开始，因为那里的表面很小，泄漏电流的密度很高，这很可能导致局部放电。果复合绝缘子端面上的电场在操作过程中过强，则会进一步加剧局部电弧腐蚀，并最终导致绕过污染。能测试表明，合成绝缘子的接地端（水平侧）的场强也可以达到引起局部放电的值，因此通常在两端都需要一个电压均衡环。成绝缘子的末端。装这种压力平衡环时，它必须靠近绝缘体以保护伞裙。管合成隔离器的分类环在设置时要考虑不同的优先级，但设置环的共同目标是降低电场在某些部位的强度。成绝缘体或金属配件的表面上，以使合成绝缘体的最大场强限于初始电晕场强（4.5 kV / cm）。是，所有具有任意结构参数的分类环都不能降低绝缘子表面电场的强度。级环的结构参数和安装位置将直接影响复合绝缘子的表面电势分布。时，当分级环本身的表面电场强度超过22kV / cm时，分级环本身也会产生冠状，这会降低绝缘性能。
离器本身。
此，利用智能优化技术研究均衡环的最佳结构参数对改善现场具有重要的学术意义和工程应用价值。复合绝缘子表面的电势分布[2]。公式（1）中：E1是沿绝缘子的最大场强； E2是压力平衡环表面的最大场强； φ1为压力平衡环的外径； φ2为压力平衡环的内径； Δh是压力平衡环的高度值。化均衡环结构参数的目的是找到一组值φ1，φ2和Δh，以便当E2小于22 kV / cm时，E1达到最小值。而，φ1，φ2与Δh之间的关系以及E1与E2之间是多维非线性映射关系，并且该映射关系难以用简单的d函数直接描述。化均压环结构参数的通常方法是简单地在各自的域内修改φ1，φ2和Δh，从而获得一系列调节均压环的结构参数。力均衡。用理论计算方法得出这些结构参数下的E1。
E2，最后比较计算出的电场强度值，找到满足均压环本身不能电晕的条件的均压环的结构参数， E1为最小值，
电缆因此获得的结构参数为电压均衡环的最佳结构参数。管此算法思路清晰，但计算量很大。年来，神经网络因其强大的多维非线性映射功能而被广泛用于各种工程领域。文探索了使用神经网络建立φ1，φ2，Δh与E1，E2之间的映射关系，并使用二次插值有限元方法来计算某些样本，以进行网络训练和验证。经元。
各种结构参数变化下的E1和E2，找到满足优化目标的压力平衡环的结构参数。此优化过程中，只需要少量时间就可以计算出一些样本来训练和检查神经网络，从而大大减少了优化过程中花费的时间。本文中，我们研究了基于人工神经网络的330KV合成绝缘子分级环的结构优化。化其他电压电平的过程与此类似。于330KV合成隔离器优化了环结构优化，因此人工神经网络使用了具有误差返回传播的神经网络，称为BP网络。
BP网络通常由三层输入层，隐藏层和输出层组成。藏层网络可能包含多层网络结构。文档使用独特的隐藏层网络结构，即只有一个隐藏层，如图2所示。隐藏层主要用于学习。BP网络，即当实际输出与预期输出之间的误差小于样本中定义的某个值时。藏层节点的数量必须基于算法的复杂性来确定。择神经元的激活函数作为S形函数，并通过学习算法δ调整权重[7]。文选择3个输入层神经元，分别是压力均衡环φ1，φ2和Δh的结构参数，以及2个输出层神经元，即E1和E2。据规则2N 1（N是输入层中的节点数）选择隐藏层，因此隐藏层的神经元为1。φ2与E1负相关，因此根据公式（3）对其进行归一化，
电缆而φ1与E1正相关，因此根据公式（2）进行归一化。于Δh和E1既不正相关也不负相关，因此可以根据公式（2）和（3）对其进行处理。文使用公式（3）[2]。表4中示出了作为输入层的神经元的参数[fmax，fmin]。于输出场的强度值的归一化处理，根据公式（2）进行处理，并且其[fmax，fmin]由E1和E2决定，该E1和E2与通过二次插值有限元方法获得的学习样本相对应，其中E1的变化间隔选择为[0，1，2，5] kV / mm，E2的变化间隔选择为[0.1，2.5] kV / mm。4中的均压环的结构参数也使用公式（2）在[0，1]范围内归一化。了获得包含最多信息的神经网络的训练和验证样本，必须设计这些样本的获取方法。文选择了中央组合实验的设计方法。择了150个训练样本和30个验证样本来训练和验证神经网络。
果表明，在训练过程中，网络可以很好地收敛，最大编队误差小于10-4，网络检查结果的最大误差为1.27％。
以看出，该网络可以在每个均衡环的参数下用于E1和E2的计算。用训练有素且经过验证的神经网络，以1 mm的每个参数为步长计算均衡环的每个参数的参数E1和E2，并在E2趋于最小时找到相应的结构参数E2小于22 kV / cm。构参数是均压环结构参数的最佳解决方案。化结果如下：对于330 kV复合绝缘子，环形均衡结构参数的最佳方案为φ1= 445 mm，2 = 53 mm和Δh= 158 mm。时，E1为2.73 kV / cm，小于绝缘子表面上的电晕起始场的强度，而E2为6.85 kV / cm，即也低于分级环的电晕起始场强，为22 kV / cm。于合成绝缘子沿表面的电场强度分布极不均匀，因此高压系统（通常在110KV以上）中使用的合成绝缘子必须配备分级环以改善电场的分布。工程实践中，应根据具体情况考虑调节压力平衡环。文采用BP神经网络方法对合成绝缘子分类环的结构参数进行优化。立了排序环的神经网络优化方案，缩短了理论计算方法冗长的问题。算结果表明，分级环的优化参数可以使分级环的场强和沿绝缘子的场强低于电晕场的强弱。据此结论，一组330 kV合成绝缘子分级环应进行更高的电压测试，以检查并加强运行期间的检查和记录。
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