Caracterachtaí Deighréadú Foirmíochta agus Meastachán Fola Córas Capacitors Ard-Temprachta

Carachtaristíochtaí Díobhúcháin Foirmíochta agus Brathaireacht Shaol Chondensadóirí Fhuinnimh faoi Chomhairim Ard-mheáchan

Mar gheall ar fhorbairt leanúnach córais fuinnimh agus éileamh níos airde, tá an timpeallacht ina bhfuil tionscadal eileactraíochta ag oibriú níos casta. Tá méartú teocht comhshaoil tar éis teacht chun cinn mar thacar príomha atá ag tionchar ar oibriú ionsaitheach condensadóirí fuinnimh. Mar chuidí ríthábhachtacha i gcórais trasnála agus roinnt fuinnimh, díobhúchaíonn díobhúchán foirmíochta condensadóirí fuinnimh go dírecte ar sábháilteacht agus staidfheidearthas na gréide. Faoi chomhairim ard-mheáchan, áiseoidh máteráil dielectrica sa chondensadóir níos tapúla, ag cur le heispéireacht deoraíochta meictrach, scorthaíocht shaol, agus féidear briste sistema.

1. Staidéar ar Carachtaristíochtaí Díobhúcháin Foirmíochta
1.1 Socruithe Teangeolaíocha

Roghnaíodh condensadóirí fuinnimh párlalach le voltas réamhdhite is 10 kV agus capasacht 100 kvar mar shamplaí teangeolaíochta, ag cruthú riachtanais GB/T 11024.1—2019, Condensadóirí párlalach do chórais fuinnimh AC le voltas réamhdhite os cionn 1000 V – Cuid 1: Ginearálta. I gcóras teangeolaíochta bhríomhar OMICRON CP TD1 capacitance tester agus ME632 dielectric loss analyzer, le teocht a rialaíodh ag KSP-015 high-temperature aging chamber. Cuireadh trí leibhéal teocht—70 °C, 85 °C, agus 100 °C—le chéile, agus cuireadh cúig sampla ar a gcomhair gach leibhéal. Lean an próiseas teangeolaíochta IEC 60871-2, ag cur voltas réamhdhite leanúnach le linn an aoisithe chun coireacha reatha a mhodharnú.

1.2 Iarmhairtí Díobhúcháin Dielectric

Faoin mheáchan ard, léirigh díobhúchán dielectric (tanδ) bríomh teocht suntasach. Ag 70 °C, mhéadaigh tan&δ; go mall le linn ama, ag fanacht laistigh de teorainneacha oibre, ag léiriú foirmíochta insüláide staidfidear. Ag 85 °C, d'éirigh leis an ráta méadaithe, agus d'fhan an líne níos cruinne; d'oibrigh roinnt samplaí thar teorainneacha caighdeánacha i ndiaidh na tréimhse. Ag 100 °C, mhéadaigh tan&δ; go tapa le líne cruinn, ag léiriú carachtaristíochtaí aonair ard-mheáchan.

1.3 Carachtaristíochtaí Athraithe Capasacht

Tá an meáchan ard tar éis tionchar suntasach a dhéanamh ar staidfheidhm capasacht, le haithint a bhíonn déanta ar bhealaí éagsúla. Ag teocht íseal, d'fhan athrú capasacht laistigh de thioránta ceadaithe, ag léiriú staidfheidhm maith. Sa rang meáchan, thosaigh capasacht ag laghdú go soiléir, agus d'fhan athrú ag teacht chun deichniú. Faoin mheáchan ard, laghdú capasacht go tapa, ag fágáil athrú thar na tioránta ceadaithe, ag léiriú díobhúchán forleathan.

2. Forbairt Modail Brathaireachta Saol
2.1 Anailís Deisiún Díobhúcháin Foirmíochta

Tríd an díobhúchán a chur i gcomparáid idir leibhéalte teocht éagsúla, cuireadh an gaol idir teocht agus an factor acmhainní ar an mbun. Cruthaíodh critéar neamhfhéidearach ginearálta bunaithe ar paraiméad príomha cosúil le díobhúchán dielectric, athrú capasacht, agus cosaint-insüláide. Léirigh na torthaí go díobhúchainn foirmíochta go tapa faoi mheáchan ard, agus go raibh an factor acmhainní ag léiriú gaol eispónantach le teocht. Thug anailís dáta corrchoimeád cumhachtach, ag dearbhas forleathan staitistic. Úsáidtear an cothromóid Arrhenius chun an factor acmhainní a ríomh, ag cur isteach ar an ngníomhaíocht eolaíoch a shroicheadh ó thástáil agus ar an constant Boltzmann, ag cruthú gaol tomhasach teocht-acmhainní.

2.2 Úsáid an Mhoideil Arrhenius

Mar a léirítear i bhFigiúr 1, cuireadh dáta tástála chun cinn i gcórdá seanchas log-lifetime vs. inverse temperature (1/T), ag déanamh corrchoimeád lineárach láidir. Is é an grádán den líne chun cinn atá cothroimeach lena n-ardú gníomhaíochta EaEa (i nkj/mol), a léiríonn barr uisce an phróiseas aoisithe, agus atá in oiriúint leis na súile theoiriciúla. Is é an corrchoimeád cumhachtach a dearbhaíonn comhthéacs iontach idir na sonraí tástála agus an modh Arrhenius. Tuairiscíonn anailís comhshruth 95% tuairisciú statisiciúil dírithe. Léiríonn na torthaí tástála go bhfuil an ráta díobhúcháin foirmíochta go tapa eispónantach le teocht sa réim teocht tástála. Bunaithe ar sonraí saoil ag leibhéalte teocht éagsúla, cruthaíodh modh matamaiticiúil atá cothroimeach le teocht agus saol.

2.3 Cúrsaí Brathaireachta Saol
Is é an brathaireacht saol bunaithe ar theoiric daonú cothrom, a chuirtear le chéile na héifeachtaí daonaithe faoi chomhairimeanna teocht éagsúla. Leagann an modh brathaireachta i gcónaí ar fáchtóirí cosúil le ráta aoisithe máteráil, athruithe teocht comhshaoil, agus athruithe lodála. Roinntear an tsraith oibre in n tréimhsí ama, agus cuireadh an daonú in aghaidh gach tréimhse bunaithe ar an teocht agus an tréimhse oibre. Tá na sonraí teocht bailithe trí chlár monatóireachta ar líne le tréimhse sampail 1 h chun comhtháthacht agus cruinneas na ndáta a chinntiú. Ionchuirtear na teoctha mearsaithe isteach sa chothromóid Arrhenius chun an am oibre cothrom le dáta a ríomh. Tá an daonú cothrom le dáta i ngach tréimhse ag tarlú don saol fágtha a brathaireacht [4]. Dírbhraitear cruinneas an modh brathaireachta le hábhar tástála aoisithe scothluaite, agus caithtear an meán difríocht idir ríomháin an modh agus na sonraí tástála a choinneáil laistigh de ±8%.

3. Úsáid agus Dearbhú
3.1 Anailís Cruinneas Brathaireachta

Dearbhaítear an modh brathaireachta trí chombhaint tástála aoisithe scothluaite agus sonraí oibre fíricí. Roghnaítear grúpaí éagsúla condensadóirí fuinnimh le saol oibre éagsúla do thástáil foirmíochta, agus déantar comhparáid idir na torthaí tástála agus brathaireachta an modh. Mar a léirítear i dTábla 1, don ghrúpa 5-bliana, is 4.8 bliana an saol mearsaithe meánach agus is 5.2 bliana an luach brathaireachta, ag déanamh meán de 7.7%; don ghrúpa 8-bliana, is 7.6 bliana an luach mearsaithe agus is 8.3 bliana an luach brathaireachta, ag déanamh meán de 8.4%; don ghrúpa 10-bliana, is 9.5 bliana an luach mearsaithe agus is 10.2 bliana an luach brathaireachta, ag déanamh meán de 6.9%. Léiríonn anailís fógraí na téipe go bhfuil athruithe teocht comhshaoil an príomhfháchtóir atá ag tionchar ar chruinneas brathaireachta. Nuair a tharla athrú teocht laethúil níos mó ná 20 °C, éiríonn leis an módh brathaireachta an meán de 12%. I measc sin, cuireann athruithe teocht a spreagtar ag athruithe lodála le meán a éirí as 4.2%.

3.2 Moltaí Feidhmiú Innealtóireachta

Mar a léirítear i dTábla 2, nuair a chaomhnaitheann an teocht comhshaoil lasmuigh de 75 °C, laghdóidh an ráta díobhúcháin saol an tionscadail le 58%. Do gach laghdú 5 °C sa teocht suíomh suite, meastar gur feidhmeoidh an saol oibre réamhdhite 18.5% níos faide. Tríd an aeráil a fheabhsú, laghdóidh an teocht comhshaoil sa suíomh tástála in aghaidh an meáin 7.2 °C, ag cur le 32% sa staidfheidhm paramadair foirmíochta an chondensadóir. Léiríonn na sonraí teocht ón gcóras monatóireachta ar líne go d'éirigh le húsáid aeráil eolaíoch an teocht is airde timpeall ar an tionscadal a laghdú le 11.3 °C agus an teocht meánach le 8.7 °C. Úsáideadh an modh brathaireachta saoil i 500 kV substation le bliain, ag déanamh aonradh ar sheacht bhfíorbhreacha potennta, ag ardú éifeachtacht mainteála coiriúil le 43%. Léiríonn anailís sonraí mainteála go bhfuil an dúchas agus an t-ionstraim bunaithe ar bhreitheanna an modh tar éis a dhéanamh 87% cruinn, ag cur 35% breise ar mhainteáil am thréimhse. D'éirigh leis an stratéis riaracháin tionscadal a stiúradh ag an modh laghdú costais mainteála le 27% agus ardú ar fáil tionscadal le 15%.

4. Conclúid

Tríd tástáil aoisithe scothluaite córasach agus anailís dáta, léiríonn an staidéar seo tionchar timpeallachta ard-mheáchan ar díobhúchán foirmíochta condensadóirí fuinnimh agus cruthaíonn modh brathaireachta saol bunaithe ar an cothromóid Arrhenius. Léiríonn na torthaí tástála go bhfuil an teocht comhshaoil príomhfháchtóir atá ag tionchar ar shaol an chondensadóir: do gach 10 °C meastar gur laghdóidh an saol oibre 42.5% ± 2.5%. Léiríonn paraiméad foirmíochta príomha cosúil le díobhúchán dielectric, capasacht, agus cosaint-insüláide treo díobhúcháin suntasach le meath teocht. Bhaineann an modh brathaireachta saol forbríteach cruinneas níos mó ná 90%, ag tabhairt bonn eolaíoch do rogha agus cinntí ionstraim condensadóirí fuinnimh.