1 Բարձր լարման շունտային ռեակտորների վիբրացիայի սպառնալը և հետազոտությունը
1.1 Չափման կետերի դասավորման գործառույթ
Բարձր լարման շունտային ռեակտորների վիբրացիայի բնութագրական պարամետրերը (հաճախականությունը, էներգիան, էներգիան) լրիվ գրանցված են աշխատանքային օրագրերում։ Վիբրացիայի վերլուծության ժամանակ կենտրոնացումը էլեկտրական դաշտի բաշխման բարդության լուծման վրա կողմնային կողմերի վերջում։ Քանակական գնահատում էլեկտրական դաշտի ուժի բաշխման օպերացիոն/կարմիր լուսային գերլարման դեպքում և գերլարման դեպքում երկայնական դաշտի հոսանքի հատկությունները։ Չափման կետերի դասավորումը պետք է համապատասխանի վիբրացիայի իրականության, անվտանգության և ճարտարապետական ռացիոնալության պահանջներին։ Անվտանգության պատճառով սենսորները պետք է տեղադրվեն ավազանի կողմերի շուրջ։ Ավազանի արտաքին մակերեսը բաժանել ուղղանկյունաձև միավորների, դրանց երկրաչափական կենտրոնները ստանդարտ կետեր դարձնել համակարգված համարակցությամբ, ապահովելով, որ կետերի հեռավորությունը չգերազանցի 50 սմ, հավասարակշռելով նրանց տեղադրման տարածքը և կարևոր տիրույթների ծածկույթը։ Դասավորման գործառույթը պետք է դինամիկ օպտիմիզացվի սարքավորումի կառուցվածքի, տեխնիկական սպեցիֆիկայի և անվտանգության ստանդարտների հիման վրա, ապահովելով տվյալների հետևելիությունը և ռիսկային կառավարումը։
1.2 Վիբրացիայի սիգնալի հատկանիշների քաշումը
Բարձր լարման շունտային ռեակտորների վիբրացիայի սպառնալը հավաքում է վիբրացիայի հատկանիշները սենսորային համակարգի միջոցով։ XCTest-երը կատարվում են երկու պայմաններով՝ 75% նորմալ բեռ և մեխանիկական սահմանափակումների հեռացում։ Սարքավորումի վիբրացիան հեղինակացվում է երկու մեխանիզմներով՝ կողմնային/երկայնական պարբերական դեֆորմացիան առաջացնող համառոտ մագնիսական էֆեկտով և 95 Hz բնորոշ վիբրացիայով համառոտ էլեկտրամագնիսական ուժով համառոտ և կողմնային կանգառների միջև։ Վիբրացիայի զգալիությունը առաջացնում է էլեկտրամագնիսական-մեխանիկական կոպլինգը։ Ազատ կողմնային կամ կողմնային կողմերի դեֆորմացիան առաջացնում է անորոշ ամպլիտուդային սպեկտր (95 Hz/150 Hz), ժամանակային դոմենի ալիքային կոր և գլխավոր կոմպոնենտների գործակից։ Կառուցվում է բազմաչափ հատկանիշների համակարգ ամպլիտուդի, սկեվեսի և կուրտոսիսի հիման վրա։ Հետազոտությունը կենտրոնացած է 1 kHz-ից ցածր հաճախականության կոմպոնենտների վրա, քանակացնելով ժամանակ-հաճախականության օրենքները հետազոտության համար հետազոտող մոդելի կառուցման համար։
Մասնակի դիսկրետ էներգիայի սպեկտրը վերաբերում է սիգնալի էներգիայի սպեկտրին, ինչպես նշված է հավասարման (1) մեջ։
Հավասարման մեջ N նշանակում է չափման համարակցությունը f նշանակում է նմուշավորման հաճախականությունը o(k) նշանակում է -80 Hz և 100 Hz հաճախականությունների միջև բոլոր հաճախականության կոմպոնենտների ամպլիտուդների քառակուսիների գումարը։ Բարձր լարման շունտային ռեակտորների բարդ կառուցվածքի պատճառով ներսում տեղի ունեն բազմաթիվ ոչ գծային գործոններ, ինչպիսիք են հատահարը և բացահայտումը։ Յուրաքանչյուր համառոտ կոմպոնենտի ամպլիտուդը փոփոխվում է տարբեր պայմանների դեպքում։
1.3 Բարձր լարման շունտային ռեակտորների ներսի սխալների հետազոտություն 750 kV-ով
Որպես էլեկտրաէներգետիկ համակարգերի կենտրոնական ռեակտիվ հզորության կոմպենսացիայի սարք, բարձր լարման շունտային ռեակտորների աշխատանքային հավաստույթը ուղիղ կապ ունի համակարգի կայունության հետ։ Այս կառուցվածքները ունեն կառուցվածքային և սխալների բարդ մեխանիզմներ, որոնց պատճառով կարող են առաջացնել գերհոսանք/գերլարման ռիսկեր։ Օրինակ 750 kV սարքերի դեպքում կառավարող կողմնային կողմերի մեծ հատական սխալը առաջացնում է հատական թվի անհավասարություն։ Այդ համառոտ կոմպոնենտները բացի դիրեկտ և զույգ կարգավորումներից ունեն կուտակային կենտ կարգավորումներ։ Այդ պատճառով սխալ կողմնային կողմերի ձախ և աջ կողմերում առաջացող էլեկտրամագնիսական ուժերը տարբեր են, որով առաջացնում են անհավասար էլեկտրամագնիսական ուժ e սխալ կողմնային կողմերում, ինչպես ցույց է տրված հավասարման (2)-ում։
Հավասարման մեջ w նշանակում է ռեակտորի կողմնային կողմերի կուտակային հարաբերությունը և χ նշանակում է կողմնային կողմերի նորմալ լարումը։ Վիբրացիայի սիգնալի ամպլիտուդը, կոմպոնենտների գործակիցը, միջին քառակուսային շեղումը և հավասարման (2)-ում նշված անհավասար էլեկտրամագնիսական ուժ Δe միասին կազմում են ռեակտորի ներսի սխալների հատկանիշները։ Նրա սխալների հետազոտությունը ներկայացված է հավասարման (3)-ում։
Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ վիբրացիայի հատկանիշների և ռեակտորի մեխանիկական վիճակի միջև կապը ուժեղ է լարման հետ համեմատելիս, որը կարող է անկյունացնել էլեկտրաէներգետիկ համակարգի ֆլուկտուացիաները։ Նորմալ աշխատանքում 750 kV ռեակտորը կառուցված է երեք ֆազային կառուցվածքով, որը ստեղծում է հավասար զույգ համառոտ կոմպոնենտներ։ Մի ֆազային սխալը կարող է խախտել համառոտ կոմպոնենտների հավասարակշռությունը, և առաջացնել կողմնային կողմերի կուտակային հարաբերության պատճառով նորմալ հոսանքի հինգ անգամ գերազանցող հոսանք։ Այս անորոշ հոսանքը կարող է առաջացնել էլեկտրաէներգետիկ համակարգի հոսանքի հինգ անգամ ավելացումը և համառոտ կոմպոնենտների դեֆորմացիան, որով համակարգի անվտանգությունը հանգիստ է դառնում։
2 Տեստային հաստատում և արդյունքների գնահատում
2.1 Տեստային համակարգի կառուցում
Երկչափ առանցքային սիմետրիկ էլեկտրական դաշտի մոդելի հիման վրա կառուցվում է սիմուլյացիոն միջավայր, որտեղ թվային մեթոդներով հետազոտվում է էլեկտրական դաշտի հատկանիշները։ Տեստային համակարգը ռեակտորի լարող և այլ կազմակերպող կազմակերպող կազմակերպողները ձևափոխում է երեք չափանի համարակցությամբ և գրաֆիկական ինտերֆեյսի միջոցով հնարավորություն է տալիս լարող համարակցության պարամետրերի պարամետրային սահմանումը, լարող համարակցության լուսային պոտենցիալի որոշումը և դինամիկ էլեկտրական դաշտի վիզուալիզացիան։
Երկայնական դաշտի վերլուծության համար օգտագործվում են չորս խառն ալիքային ռեժիմներ՝ լարող կողմնային կողմերի վերջի լրիվ ալիք/կտոր ալիք ելք, լարող կողմնային կողմերի գծային ելքի լրիվ ալիքային ելք և լարող կողմնային կողմերի նեյտրալ կետի կտոր ալիքային ելք, սիմուլացվում է լուսային գրադիենտի բաշխումը տարբեր աշխատանքային պայմաններում։ Գլխավոր դաշտի գնահատման ժամանակ կառուցվում է էլեկտրամեխանիկական կոպլինգ մոդել էլեկտրական դաշտի կենտրոնացումների համար, որը հնարավորություն է տալիս վիբրացիայի հատկանիշների հաշվարկը և սխալների հատկանիշների քաշումը։ Տեստային օգտագործվող մոդելն ունի 45 kV նորմալ լարում, 630 A նորմալ հոսանք և 1005 Ω նորմալ ռեակտանցիա։
2.2 Տեստային արդյունքները և վերլուծությունը
Այս հոդվածում ներկայացված մեթոդի և երկու այլ մեթոդների վրա կատարվել են վիբրացիայի սխալների տեստեր։ Երեք մեթոդների տեստային արդյունքները համեմատվել են, ինչպես ցույց է տրված աղյուսակ 1-ում։
Աղյուսակ 2-ում ներկայացված տվյալներից երևում է, որ մեթոդ 1-ի (առավելագույն սխալ 56 μm) և մեթոդ 2-ի (առավելագույն սխալ 77 μm) համեմատությամբ, այս հոդվածում ներկայացված 750 kV բարձր լարման շունտային ռեակտորի վիբրացիայի տեստային մեթոդի առավելագույն սխալը միայն 3 μm է։ Տեստ 6-ում նրա ունեցած 30 μm արժեքը լիովին համընկնում է սահմանված արժեքի հետ։ Այս հոդվածում ներկայացված մեթոդի առավելագույն սխալը համեմատած սովորական մեթոդների հետ կրկնապատկվում է 50 μm-ով և ունեցած արժեքը ամենամոտ է իրական արժեքին, որը հաստատում է մեթոդի արդյունավետությունը։
Տեստը ներկայացրել է նոմեր 3 չափման կետի սպեկտրալ վերլուծությունը և հետո վերլուծել է սխալի պատճառը։ Ռեակտորի նոմեր 3 չափման կետի սպեկտրալ դիագրամը ներկայացված է նկար 1-ում։
Երբ գլխավոր մագնիսական շղթան անցնում է առանց կանգառների երկայնքով և այլ կանգառների միջով, կառուցվում է Մաքսվելի ուժի դաշտ, որի ուժը երկու անգամ մեծ է հոսանքի հետ, ինչը կրնում է նվազեցնել մագնիսական դաշտի էներգիան։ Սպեկտրալ վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ յուրաքանչյուր չափման կետի վիբրացիայի հաճախականությունը մոտ է 100 Hz-ի, և սպեկտրը համընկնում է ժամանակային դոմենի վիբրացիայի արժեքների