Vifugreining og villuleit fyrir hágildisflæðisyfirspennuvirkjar

1 Vibration Monitoring and Fault Diagnosis Technology for High - Voltage Shunt Reactors
1.1 Mælingarstöðuplani

Virkni vibrerunar (frekvens, orka, orkutíðni) háspennuflýjuþurrka er fullt skráð í keyrsluskrár. Til að greina vibrerun, átti að liða við flóknleika dreifingar rafefnis á endapunkti spennubanda. Metið verður dreifingu styrks rafeignar við aðgerðar/þrumaspenna og stigveldisskilyrði langhliða þurrku yfir hækktu spennu. Mælingarstöðuplanir eru að vera samkvæmt skilyrðum raunverulegrar vibrerunar, öryggis og verkfræðilegri ræður. Vegna hækkunar á spennu á toppinu, ættu snjallgervi að vera sett upp um kassavinnum. Deila skal ytri flatarmál kassans í fernskipt föng, setja miðpunkt fanga sem staðalpunkta með kerfisbundinni númerun, með punktastofnun ≤ 50 cm, til að tryggja jafnbæra deild á stillingarflatarmáli og þekktu svæðum. Planir skyldu vera óhættuvaldir byggt á tækjavélinni, teknískum mælitölum og öryggisskilmálum, til að tryggja heimildarrök og risakostnað.

1.2 Aðferð til að draga út eiginleika vibrerunar

Vibrerunarvaktar á háspennuflýjuþurrkum safna vibreruneiginleikum með snjallgervakerfi. Rannsóknir notu tvær skilyrði: 75% af merktu hleðslu og fjarlægð af vökvaskilningi. Tækjavélin vibrerar vegna tveggja mekanísma: jarnkeramagnétstrengur sem valdar láréttu/lengdarmarka reglulegu brotinu; víxlandi rafmagnsorka sem valdar 95 Hz reglulegri vibrerun í jarnkeragap. Vibreranarviðmið kemur frá rafmagnsvirkjamekanísku tengslum. Lás jarnkerar eða brotin spennuband valda óreglulegum amplitúðarskyggjum (95 Hz/150 Hz), tíma-skyggjum og aðalhlutatölum. Smíða skal margþátta eiginleikakerfi amplitúðar, skekkju og kurtosis. Rannsóknir fokusera á láhæð frekvenshluti undir 1 kHz, smíða vibreraneiginleikar líkan með því að metra tíma-frekvensreglur til að stuðla við villugreiningu.

Segmenteð diskret orkutíðnishlutur að ofan lýsir orkutíðnishlut, eins og sýnt er í Formúlu (1).

Í formúlunni: $N$ er fjöldi mælingarprófa; $f$ er prófunarfrelsi; $o(k)$ er summa af ferhyrningsröð allra frekvenshluta milli - 80 Hz og 100 Hz. Vegna flóknar skipulags háspennuflýjuþurrka, gerast mörg ólínuð efni eins og endurbrot og bregða innan. Amplitúð hverrar harmóníukompanents breytist undir mismunandi skilyrðum.

1.3 Greining á inngangsfellum 750 kV háspennuflýjuþurrka

Sem aðal reaktiv orkutillfærsla í rafkerfum, er keyrsluaðili háspennuflýjuþurrka beint tengd kerfisstöðugleiki. Þessi stýrðar reaktorar hafa sérstakt skipulag og flóknar villumechanískar, og fell kunna að valda yfirhleðslu/yfirspennu áhættu. Tekið sem dæmi 750 kV tækjavélar. Stór hleðsluvilla í stýringarbundi valdar ósamræmi í viku. Nánar harmóníukomponentar, að viðbært DC og sléttu ord, hafa oddaordaharmóníu. Einnig, vegna mismunandi virkni í vinstri og hægri jarnkeradornum í villa stýringarbundi, myndast ósamræmi virknir $\Δe$ í villa stýringarbundi, eins og sýnt er í Formúlu (2).

Í formúlunni: w er skammstöðu hlutfalli reaktors; χ er merkt spenna stýringarbundi. Amplitúð, komponentatala, meðaltal ferhyrningsröð í vibrerunarmerkingu, og ósamræmi virknir Δe í Formúlu (2) saman mynda innfellseiginleika reaktors. Villugreining hans er sýnt í Formúlu (3).

Rannsóknir sýna að tengsl milli vibreraneiginleika og verkfræðilegs tilstands reaktors eru sterkari en tengsl við spenna, sem geta efektíft hætt við óbundinnar rafkerfisfluktuationar. Fyrir 750 kV reaktor í venjulegri keyrslu, myndar hann sameindu sléttu ordaharmóníu gegnum þrívörð skipulag. Einvörð villa mun brota harmóníusameind, og vegna láhæðar mótorðs stýringarbundi, myndast fimm sinnum merkt yfirhleðsla. Þessi óregluleg hleðsla valdar hleðslu á rafkerfi fimm sinnum venjulegum stigi, með harmóníu bókstafum, sem hættir öryggis rafkerfisins.

2 Prófunargreining og niðurstöðueinkunn
2.1 Smíða prófunarkerfi

Mynduð er sjálfskipt sem er byggt á tvívíddu akshnitssymmetrisku rafefnislykkju, með tölulegum aðferðum til að rannsaka rafefnisstök. Prófunarkerfi breytir reaktorsníðum og þurrkutækjum í 3D fastasnið. Með grafískri viðmótsmynd, er hægt að stilla parametrar á sniðborðsloft, greina sniðborðs óbundinni spenna, og sýna rafefnislykkju dynamískt.

Til að greina langhliða þurrku, er notuð fyrir fjórar blandnar skilyrði: fullvél/brotin vél á spennubandshöfðum, fullvél á línuendanum, og brotin vél á óþegnar punkt, sem myndar spennubandsspenna gráðuheildar undir mismunandi skilyrðum. Til að meta aðal þurrku, er smíðað rafmagnsvirkjamekanísk líkan fyrir rafefnisstöðugleikar, sem gerir hægt að reikna vibreraneiginleika og draga út villueiginleika. Prófunarkerfi hefur merkt spenna 45 kV, merkt hleðslu 630 A, og merkt reaktor 1005 Ω.

2.2 Prófunarniðurstöður og greining

Vibrerunarvilla prófunar voru framkvæmdar á aðferð í þessu ritgerð og tvær aðrar aðferðir. Prófunarniðurstöður þriggja aðferða voru samanburðar, eins og sýnt er í Tafla 1.

Sjá má gildin í Tafla 2, að sama skynja aðferð 1 (hæsta villa 56 μm) og aðferð 2 (hæsta villa 77 μm), hæsta villa 750 kV háspennuflýjuþurrka vibrerunarprófunaraðferð sem er hönnuð í þessu ritgerð er bara 3 μm. Í Prófun 6, er upplýsingin 30 μm alveg samsvarandi við stilltur. Hæsta villa aðferð í þessu ritgerð er lægð um fleiri en 50 μm í samanburði við hefðbundna aðferð, og upplýsingin er næst við raunverulega gildi, sem staðfestir aðferðarvirkni.

Prófun var framkvæmd fyrir spektralanalyysi á mælingarstöðu 3, og síðan greind villuorsak. Prófunarspektra mynd af mælingarstöðu 3 af reaktor er sýnd í Mynd 1.

Þegar aðalrafefnislykkjan fer í gegnum jarnkerakökur og loftgapi, myndast MaxwellORKUlykkja, með styrk tvo sinnum strauma, sem læsir rafefnislykkju. Spektralanalyysi sýnir að hver mælingarstöðu vibrerunarfrekvens er ~100 Hz, og spektra samræmist tíma-skyggjum vibrerunar, sem bendir á að vibrerun kemur frá magnestrain á aðalrafefnislykkju.

Þetta rannsókn notar villugreiningar réttleika sem aðalskilgreining, sem samanburðar hefðbundna aðferð 1, aðferð 2, og aðferð í þessu ritgerð. Byggt á 1000 tilviks prófunarsetti: allar þrjár aðferðir hafa benchmark réttleika >97%. Vibrerunarprófunar- og villugreiningaraðferð í þessu ritgerð gerir vel, með réttleika stöðug >99.5% og 99.8% toppi í fulla prófun. Aðferð 1 réttleika topp/valley er 98.88%/98.50%, og aðferð 2 réttleika bil er 97.50% - 97.83%. Samanburði við besta Aðferð 1, aðferð þessi bætir réttleika um 0.92 prósentustiga, nær 100.00% teyrðu takmark, sem staðfestir réttleikar kostnað fyrir 750 kV flýjuþurrka vibrerunarprófunar og villugreiningar.

Til að meta afköst, er prófun með villugreiningar réttleika sem aðalskilgreining. Prófun sýnir að greiningar réttleika stöðugur 99.50% - 99.80%, sem staðfestir tvöfaldar virkni: nákvæm mæling 750 kV reaktorar vibreruneiginleika og örugg villugreiningar.

3 Ályktun

Rannsóknir sýna að þegar jarnkeri háspennuflýjuþurrka er laust, þá breytast tíma-frekvens eiginleikar vibrerunarmerkingar reglulega. Með að greina stök eins og amplitúðarflukt, dreifni og orkutíðni 200 Hz, er hægt að meta tilstand. Kennilegar frekvensband eins og 200 Hz, 300 Hz og 500 Hz eru tengd aðgerðar. Villugreiningarlíkan hefur góða villugreiningar virkni. Vibrerunarvaktar á netinu geta greint losun jarnkeris og spennubandabrot, og prófunar staðfestir aðferðarvirkni.