直流GIL微粒陷阱的捕获机理分析与优化设计

作者：律方成; 马康; 刘华琦; 王胜辉; 詹振宇

来源：中国电机工程学报, 2021, 1-15.

• 直流GIL
• 微粒陷阱
• 捕获机理
• 鲸鱼优化算法

微粒陷阱是直流GIL中抑制金属微粒运动的主要手段，对其结构参数进行优化可以提高微粒捕获的效果。基于此，本文首先建立了微粒运动的动力学模型，分析了陷阱捕获微粒的机理，得到了影响陷阱捕获效果的电场特征值；进而研究了陷阱参数对电场特征值的影响。研究表明，微粒与高压电极碰撞后受到的朝向陷阱的电场力和电场梯度力是陷阱捕获微粒的关键；陷阱底部的电场强度随着槽宽的减小、厚度和槽数的增大而降低，且当厚度与腔体内径的比值大于0.16，槽数大于15后，逐渐趋于饱和；当陷阱厚度与腔体外壁内径的比值小于0.20时，厚度增大，其前方轴向的电场值变大，有利于微粒的捕获。最后基于鲸鱼优化算法对微粒陷阱的参数进行了优化，并通过试验验证了优化方案的可行性。

• 单位
  新能源电力系统国家重点实验室; 国网河南省电力公司电力科学研究院; 华北电力大学