ఉపకరణ క్షమత వ్యవధిని అధిక ఉష్ణోగ్రతల పరిస్థితుల కింద ప్రదర్శన హ్రాసన లక్షణాలు మరియు జీవితం భవిష్యతను అంచనా వేయడం

ప్రత్యేక ఉష్ణోగ్రతల పరిస్థితులలో శక్తి కాపాసిటర్ల ప్రదర్శన నష్టం విశేషాలు మరియు జీవితం అంచనా

శక్తి వ్యవస్థల తుడిగా విస్తరణ మరియు బోధాన ఆవశ్యకతల పెరిగింది. ఇది విద్యుత్ ఉపకరణాల ప్రాప్తం అయ్యే పరిస్థితులను సంక్లిష్టంగా చేసింది. ఆవరణ ఉష్ణోగ్రత పెరిగింది, ఇది శక్తి కాపాసిటర్ల నమ్మకమైన ప్రదర్శనకు ప్రభావం చేసే ప్రధాన ఘటకంగా రాయింది. శక్తి ప్రసారణ మరియు వితరణ వ్యవస్థలలో ప్రముఖ ఘటకాలుగా, శక్తి కాపాసిటర్ల ప్రదర్శన నష్టం గ్రిడ్ రక్షణ మరియు స్థిరతను చెప్పబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన పరిస్థితులలో, కాపాసిటర్లలోని డైఇలక్ట్రిక్ పదార్థాలు ద్రవ్యాన్ని వేగం చేసుకొంటాయి, ఇది విద్యుత్ ప్రదర్శనలో పెరుగుదల, చాలువ జీవితం చాలువ చేసుకొంటుంది, మరియు సంభావ్యంగా వ్యవస్థ ఫెయిల్యూర్లను కలిగిస్తుంది.

1. ప్రదర్శన నష్టం విశేషాల అధ్యయనం
1.1 ప్రయోగ సెటప్

10 kV రేటు వోల్టేజ్ మరియు 100 kvar క్షమత గల సమాంతర శక్తి కాపాసిటర్లను పరీక్షణ నమునులుగా ఎంచుకున్నారు, GB/T 11024.1—2019, పై 1000 V రేటు వోల్టేజ్ గల ఏసీ శక్తి వ్యవస్థల కోసం సమాంతర కాపాసిటర్లు – భాగం 1: సామాన్యం యొక్క అవసరాలను తృప్తించడం. పరీక్షణ వ్యవస్థ ఒక OMICRON CP TD1 కాపాసిటన్స్ టెస్టర్ మరియు ME632 డైఇలక్ట్రిక్ లాస్ విశ్లేషకంను కలిగి ఉంది, KSP-015 ఉష్ణోగ్రత పురాతన చందరం ద్వారా ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించబడింది. మూడు ఉష్ణోగ్రత స్థాయిలు—70 °C, 85 °C, మరియు 100 °C—నిర్ధారించబడ్డాయి, ప్రతి స్థాయికి ఐదు నమునులను పరీక్షించబడ్డాయి. IEC 60871-2 ప్రకారం, ప్రాప్తం వోల్టేజ్ను ప్రయోగంలో ప్రయోగించడం వాస్తవ ప్రాప్తం పరిస్థితులను ప్రతినిధ్యం చేయడానికి ప్రయత్నించబడింది.

1.2 డైఇలక్ట్రిక్ లాస్ నష్టం విశేషాలు

ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన పరిస్థితులలో, డైఇలక్ట్రిక్ లాస్ (tanδ) ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత ప్రతిఘటనను చూపించింది. 70 °C వద్ద, tan&δ సమయంలో చల్లా పెరిగింది, ప్రాప్తం పరిమితులలో ఉంటుంది, ఇది స్థిరమైన ఇసులేషన్ ప్రదర్శనను చూపించింది. 85 °C వద్ద, పెరిగిన వేగం పెరిగింది, వక్రం చలువ పెరిగింది; కొన్ని నమునులు ప్రస్తుతం పరిమితులను దాటింది. 100 °C వద్ద, tan&δ చలువ వక్రం తీవ్రంగా పెరిగింది, ఇది ఉష్ణోగ్రత పురాతన ప్రామాణిక విశేషాలను చూపించింది.

1.3 కాపాసిటన్స్ మార్పు విశేషాలు

ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన పరిస్థితులలో కాపాసిటన్స్ స్థిరతను ప్రభావం చేసింది, స్పష్టమైన స్థాయి ప్రతిఘటనను చూపించింది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద, కాపాసిటన్స్ విచలనం అనుమతించబడిన సహాయంలో ఉంటుంది, ఇది స్థిరమైన స్థితిని చూపించింది. మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యవధిలో, కాపాసిటన్స్ దృష్టిగా పెరిగింది, విచలనం ప్రాప్తం పరిమితులను దాటింది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన పరిస్థితులలో, కాపాసిటన్స్ ద్రవ్యాన్ని పెరుగుదల చేసింది, అనుమతించబడిన విచలనం దాటింది, ఇది ద్రవ్యాన్ని పెరుగుదల చేసుకొంటుంది.

2. జీవితం అంచనా మోడల్ వికాస
2.1 ప్రదర్శన నష్టం డేటా విశ్లేషణ

వివిధ ఉష్ణోగ్రత స్థాయిల మధ్య నష్టం వేగాలను పోల్చడం ద్వారా, ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రభుత్వ ఘటకం మధ్య సంబంధం విశ్లేషించబడింది. డైఇలక్ట్రిక్ లాస్, కాపాసిటన్స్ విచలనం, మరియు ఇసులేషన్ రెజిస్టెన్స్ వంటి ప్రముఖ పారముఖ్యాల ఆధారంగా ఒక సమగ్ర ఫెయిల్యూర్ క్రిటరియన్ నిర్మించబడింది. ఫలితాలు ప్రకారం, ఉష్ణోగ్రత పెరిగిన పరిస్థితులలో ప్రదర్శన నష్టం ద్రవ్యాన్ని పెరుగుదల చేసింది, ప్రభుత్వ ఘటకం ఉష్ణోగ్రతతో ఘాతాంకంగా సంబంధం ఉంది. డేటా ఫిటింగ్ ప్రకారం ఒక ఉచ్చ సహసంబంధ గుణకం ప్రాప్తం అయ్యింది, ఇది సంఖ్యాత్మక ప్రామాణికతను నిరూపించింది. అర్రెనియస్ సమీకరణం ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రభుత్వ ఘటకాన్ని లభించిన స్పందనా శక్తి మరియు బోల్ట్జ్మన్ స్థిరాంకంతో కలిపి ఒక సంఖ్యాత్మక ఉష్ణోగ్రత-ప్రభుత్వ సంబంధాన్ని నిర్మించబడింది.

2.2 అర్రెనియస్ మోడల్ ప్రయోగం

ఫిగర్ 1 ప్రకారం, ప్రయోగాత్మక డేటాను 1/T (ఒక విలోమ ఉష్ణోగ్రత) నిరూపక వ్యవస్థలో ఫిటింగ్ చేయబడింది, ఒక ఉచ్చ రేఖీయ సహసంబంధాన్ని ప్రదానం చేసింది. ఫిటింగ్ లైన్ వాలు EaEa (kJ/mol లో), పురాతన ప్రక్రియకు శక్తి ప్రతిరోధం ను ప్రతినిధ్యం చేసుకొంటుంది, మరియు సిద్ధాంతాత్మక అపేక్షలతో సహాయం చేసుకొంటుంది. ఉచ్చ సహసంబంధ గుణకం ప్రయోగాత్మక డేటా మరియు అర్రెనియస్ మోడల్ మధ్య ఉత్తమ ఒప్పందాన్ని నిరూపించింది. 95% నమ్మకం అంతర విశ్లేషణ ప్రకారం ప్రామాణిక అంచనాలను నిరూపించింది. ప్రయోగాత్మక ఫలితాలు ప్రకారం, పరీక్షించబడిన ఉష్ణోగ్రత వ్యాప్తిలో, ప్రదర్శన నష్టం వేగం ఉష్ణోగ్రతతో ఘాతాంకంగా సంబంధం ఉంది. వివిధ ఉష్ణోగ్రత బిందువుల వద్ద జీవితం డేటా ఆధారంగా, ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రాప్తం జీవితం మధ్య గణిత మోడల్ నిర్మించబడింది.

2.3 జీవితం అంచనా అమలు
జీవితం అంచనా సమీకరణం ప్రకారం, వివిధ ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో నష్టాల ప్రభావాలను సేకరించడం. అంచనా పద్ధతి ప్రమాణాల పురాతన వేగం, ఆవరణ ఉష్ణోగ్రత మార్పులు, మరియు బోధాన మార్పులను పూర్తిగా బట్టి పరిగణిస్తుంది. ప్రాప్తం చక్రం n సమయ అంతరాల్లో విభజించబడింది, ప్రతి అంతరంలో నష్టం ప్రాప్తం ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయం ఆధారంగా నిర్ధారించబడింది. ఒక ఑న్లైన్ నిర్వహణ వ్యవస్థ ద్వారా 1 గంట స్థిరంగా ఉష్ణోగ్రత డేటాను సంగ్రహించబడింది. మెచ్చిన ఉష్ణోగ్రతలను అర్రెనియస్ సమీకరణంలో ఇన్‌పుట్ చేయడం ద్వారా ప్రతి అంతరం యొక్క సమాన ప్రాప్తం సమయం కాలికులేట్ చేయబడింది. అన్ని అంతరాల మధ్య సమీకరించబడిన నష్టం ప్రాప్తం జీవితం అంచనాను ప్రదానం చేసింది [4]. ప్రభుత్వ ప్రయోగాత్మక ఫలితాలను ఉపయోగించి అంచనా సమీకరణం యొక్క సరైనతను నిరూపించబడింది, మోడల్ కాల్కులేషన్ల మరియు ప్రయోగాత్మక డేటా మధ్య సగటు వ్యత్యాసం ±8% లో ఉంది.

3. ప్రయోగం మరియు నిరూపణ
3.1 అంచనా సరైనత విశ్లేషణ

ప్రయోగాత్మక పురాతన పరీక్షల మరియు వాస్తవ ప్రాప్తం డేటా యొక్క సమన్వయం ద్వారా అంచనా మోడల్ను నిరూపించబడింది. వివిధ ప్రాప్తం సమయాల్లో ప్రాప్తం చేసుకున్న శక్తి కాపాసిటర్ల శ్రేణులను ప్రదర్శన పరీక్షణాలకు ఎంచుకున్నారు, మరియు ఫలితాలను మోడల్ అంచనాలతో పోల్చారు. టేబుల్ 1 ప్రకారం, 5 సంవత్సరాల ప్రాప్తం గ్రూపు యొక్క మెచ్చిన సరాసరి జీవితం 4.8 సంవత్సరాలు మరియు అంచనా విలువ 5.2 సంవత్సరాలు, ఇది 7.7% సంబంధిత వ్యత్