一种组合空气间隙击穿电压预测方法技术

本发明专利技术涉及高电压与绝缘技术，具体涉及一种组合空气间隙击穿电压预测方法，将高压电极与悬浮导体之间的空气间隙定义为第一间隙，将悬浮导体与接地电极之间的空气间隙定义为第二间隙，建立组合空气间隙的三维模型，采用有限元法计算静电场分布，从中提取第一间隙和第二间隙最短路径上的电场特征集，将其作为SVR的输入参量，通过击穿电压一次预测，确定先击穿间隙及其击穿电压值；根据击穿后悬浮导体的电位变化情况进行静电场二次计算、电场特征集提取及击穿电压二次预测，确定后击穿间隙的击穿电压值；通过比较两个击穿电压值，取较大者作为组合空气间隙的整体击穿电压预测值。该方法有助于减少试验量，为组合空气间隙结构优化提供理论指导。

A combined air gap breakdown voltage prediction method

The invention relates to high voltage and insulation technology, and specifically involves a combined air gap breakdown voltage prediction method. The air gap between the high voltage electrode and the suspended conductor is defined as the first gap, and the air gap between the suspended conductor and the grounding electrode is defined as the second gap, and a three-dimensional model of the combined air gap is established. The electrostatic field distribution is calculated by the finite element method, and the electric field feature set on the shortest path of the first gap and the second gap is extracted. As the input parameter of the SVR, the first breakdown gap and the breakdown voltage value are determined by the first prediction of the breakdown voltage. Two times of the electrostatic field are carried out according to the potential change of the suspended conductor after the breakdown. The calculation, the extraction of the electric field feature set and the two prediction of the breakdown voltage to determine the breakdown voltage of the post breakdown gap. By comparing the two breakdown voltage values, the larger ones are taken as the predicted values of the overall breakdown voltage of the combined air gap. This method can help reduce the test volume and provide theoretical guidance for the optimization of the combined air gap structure.

【技术实现步骤摘要】
一种组合空气间隙击穿电压预测方法
本专利技术属于高电压与绝缘
，尤其涉及一种组合空气间隙击穿电压预测方法。
技术介绍
组合空气间隙是指在高压电极和低压电极之间存在一定尺寸的金属导体，并较大程度地影响了原间隙之间的电场分布，这时高压电极、金属导体和低压电极三者构成了组合空气间隙，金属导体呈现悬浮电位。组合空气间隙在电力系统中广泛存在，如输电线路带电作业中的悬浮导体、输电线路上掉落的鸟粪等异物、靠近输电线路的鸟等。棒、球、板是研究空气间隙放电特性的典型电极，对上述电极构成的组合空气间隙进行研究有助于了解组合间隙放电机理，为研究更为复杂的组合间隙奠定基础。含有悬浮电位导体的组合空气间隙绝缘击穿是一个复杂的物理过程，它涉及到两个单间隙的绝缘击穿配合。对于不同结构的组合空气间隙，哪个间隙先发生击穿是不确定的。在施加电压下，当某一个间隙发生击穿，悬浮导体的电位随之发生变化，组合间隙此时可等效为单间隙；另一间隙即刻击穿或在当前电压下不击穿，继续升压后发生击穿。目前，国内外主要通过放电试验获取组合空气间隙的击穿电压，由于试验研究存在代价高、周期长的问题，部分学者开展了带电作业组合空气间隙放电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合空气间隙击穿电压预测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、将高压电极与悬浮导体之间的空气间隙定义为第一间隙，将悬浮导体与接地电极之间的空气间隙定义为第二间隙，建立组合空气间隙的三维模型；步骤2、采用有限元法进行静电场一次计算，从计算结果中提取第一间隙和第二间隙最短路径上的电场特征集，将其作为支持向量回归机的输入参量，通过击穿电压一次预测，确定先击穿间隙及其击穿电压值；步骤3、根据击穿后悬浮导体的电位变化情况进行静电场二次计算、电场特征集提取及击穿电压二次预测，确定后击穿间隙的击穿电压值；步骤4、通过比较先、后击穿两个间隙的击穿电压值，得到组合空气间隙的整体击穿电压预测值。

【技术特征摘要】
1.一种组合空气间隙击穿电压预测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、将高压电极与悬浮导体之间的空气间隙定义为第一间隙，将悬浮导体与接地电极之间的空气间隙定义为第二间隙，建立组合空气间隙的三维模型；步骤2、采用有限元法进行静电场一次计算，从计算结果中提取第一间隙和第二间隙最短路径上的电场特征集，将其作为支持向量回归机的输入参量，通过击穿电压一次预测，确定先击穿间隙及其击穿电压值；步骤3、根据击穿后悬浮导体的电位变化情况进行静电场二次计算、电场特征集提取及击穿电压二次预测，确定后击穿间隙的击穿电压值；步骤4、通过比较先、后击穿两个间隙的击穿电压值，得到组合空气间隙的整体击穿电压预测值。2.如权利要求1所述的组合空气间隙击穿电压预测方法，其特征是，电压预测方法的实现包括以下步骤：步骤2.1、静电场一次计算及电场特征集提取，采用有限元分析软件建立组合空气间隙的三维仿真模型，对高压电极加载高电位，对接地电极和截断空气边界加载零电位，对悬浮导体进行电位自由度耦合，进行静电场一次计算；根据计算结果，提取第一间隙和第二间隙最短路径上的电场特征集，对各个特征量进行归一化处理；步骤2.2、击穿电压一次预测，采用支持向量回归机建立预测模型，根据第一间隙和第二间隙的结构特点，选取具有相似结构、已知击穿电压的空气间隙作为训练样本，对支持向量回归机模型进行训练；将第一间隙和第二间隙最短路径上的电场特征集分别输入至训练后的支持向量回归机模型，输出第一间隙和第二间隙的击穿电压预...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱志斌，阮江军，金颀，王学宗，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42