طراحی بهینه ی مقره های فشارقوی با هدف توزیع یکنواخت میدان الکتریکی

چکیده در این پایان نامه به طراحی بهینه ی مقره فشارقوی 230 کیلوولت با هدف توزیع یکنواخت میدان الکتریکی بر روی سطح مقره و همچنین هسته مرکزی مقره پرداخته شده است. بخش هایی که در روند بهینه سازی در این پایان نامه مورد طراحی قرار گرفته اند عبارتند از: 1) هسته مرکزی مقره که فقط با هدف یکنواخت سازی شدت میدان در مرکز هسته انجام شده است، 2) پوشش خارجی مقره که در طراحی بهینه این پوشش خارجی تمامی قیدهای مورد نظر درمورد ابعاد یک چترک مدنظر قرار گرفته است و لذا در شبیه سازی ظاهر فیزیکی چترک ها، هیچ گونه ساده سازی صورت نگرفته است، 3) الکترودهای فشارقوی و زمین که با هدف کاهش شدت میدان و اثر کرونا بر روی سطح الکترود و به روش اصلاح انحنا و با محاسبه ی شکل پیش فرض اولیه الکترود توسط منحنی های بزیر طراحی گردیده است، 4) طراحی و تعیین بهترین محل برای قرارگیری ریزدانه های اکسیدروی و محاسبه ابعاد بهینه ی این ریزدانه ها، 5) طراحی الکترودهای فشارقوی و زمین با به دست آوردن شکل پیش فرض اولیه و بهینه سازی این شکل پیش فرض با هدف کاهش شدت میدان روی سطح یراق فلزی. روند بهینه سازی در تمام قسمت ها توسط بسته نرم افزاری المان محدود comsol multiphysics و به صورت مرتبط شده با نرم افزار متلب می باشد. الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده برای این کار، الگوریتم هوشمند اجتماع ذرات (pso) می باشد. در این روش، روند بهینه سازی با تولید پارامترهای اولیه توسط الگوریتم هوشمند در محیط متلب آغاز می شود، با استفاده از این پارامترها مدل سازی و محاسبات میدان در محیط نرم افزارcomsol multiphysics انجام می شود و داده های موردنیاز برای محاسبه تابع هدف به الگوریتم بهینه سازی فرستاده می شود. در گام بعدی پارامترهای بعدی توسط الگوریتم ذکر شده تولید می شود و این روند تا دست یابی به کانتور بهینه ادامه می یابد. نتایج حاصل شده نشان می دهد طراحی به روش ارائه شده و توسط منحنی های بزیر محدودیت استفاده از شکل های پیش فرض را از بین می برد و بهینه سازی جزء به جزء باعث کاهش بسیار مطلوب شدت میدان در نقاط بحرانی مقره گردیده است که این عامل سبب افزایش طول عمر مقره می گردد.