ہائی ٹمپریچر کے ماحول میں پاور کونڈینسرز کی پرفارمنس کم ہونے کی خصوصیات اور جivan bharan ka anumān

بہترین کارکردگی کی کمی کے خصوصیات اور برقی کنڈینسرز کا جivan bhavi anumān uparunnatik vātrālābhi sthitiyo mein

برقی نظاموں کے مسلسل وسعت پذیر ہونے اور بوجھ کی درخواستوں کی تعداد میں اضافے کے ساتھ، برقی ڈھانچوں کے لئے کام کرنے کا ماحول دیکھا گیا ہے کہ ایک روشنی کی طرح بڑھ رہا ہے۔ آس پاس کی درجہ حرارت میں اضافہ برقی کنڈینسرز کے قابلِ اعتماد کام کرنے کے لئے ایک بنیادی عامل کے طور پر نمودار ہوتا ہے۔ برق کے منتقلی اور تقسیم نظاموں کے اہم حصوں کے طور پر، برقی کنڈینسرز کی کارکردگی کی کمی مستقیماً شبکہ کی سلامتی اور استحکام پر اثر انداز ہوتی ہے۔ بلند درجہ حرارت کی شرائط میں، کنڈینسرز کے اندر الیکٹرولیٹ مواد تیزی سے پرانا ہوتا ہے، جس سے برقی کارکردگی میں کافی کمی، خدمات کے وقت کی کمی اور ممکنہ طور پر نظام کی فیل ہوتی ہے۔

1. کارکردگی کی کمی کے خصوصیات پر مطالعہ
1.1 تجرباتی ترتیب

10 kV کے مقررہ ولٹیج اور 100 kvar کی صلاحیت والے سمتانہ برقی کنڈینسرز کو جانچ کے نمونوں کے طور پر منتخب کیا گیا، جو GB/T 11024.1-2019 کے مطابق ہیں، Rated voltage above 1000 V کے لئے AC power systems کے لئے shunt capacitors - Part 1: General۔ جانچ نظام میں OMICRON CP TD1 کیپیسٹنس ٹیسٹر اور ME632 dielectric loss analyser شامل تھے، جس کی درجہ حرارت KSP-015 بلند درجہ حرارت کے پرانا ہونے کے کمرے سے کنٹرول کی گئی۔ تین درجہ حرارت کے سطحوں - 70 °C، 85 °C، اور 100 °C - کو مقرر کیا گیا، ہر سطح پر پانچ نمونے کی جانچ کی گئی۔ جانچ کا عمل IEC 60871-2 کے مطابق کیا گیا، پرانا ہونے کے دوران مقررہ ولٹیج کو مسلسل لاگو کرتے ہوئے حقیقی کام کرنے کی حالت کی تشبیہ کشی کی گئی۔

1.2 dielectric loss کی کمی کا سلوک

بلند درجوں کی حرارت میں، dielectric loss (tanδ) کا درجہ حرارت پر مبنی کافی زیادہ اثر دکھایا گیا۔ 70 °C پر، tanδ کا وقت کے ساتھ آہستہ اضافہ ہوا، کام کرنے کے حدود کے اندر رہا، جس سے عزل کی کارکردگی کی ثابت قدمی ظاہر ہوتی ہے۔ 85 °C پر، اضافے کی رفتار تیز ہو گئی، منحنی کی شيب کی ڈھال کی تیزی کے ساتھ؛ کچھ نمونے آخری مرحلے میں معیاری حدود کو پار کر گئے۔ 100 °C پر، tanδ کا تیزی سے اضافہ ہوا، منحنی کی تیز ڈھال سے، گرمی کے پرانا ہونے کے مخصوص خصوصیات کا مظہر ہوتا ہے۔

1.3 کیپیسٹنس کی تبدیلی کے خصوصیات

درجہ حرارت کا اضافہ کیپیسٹنس کی استحکام پر کافی اثر ڈالتا ہے، واضح مرحلہ وار سلوک کے ساتھ۔ کم درجہ حرارت پر، کیپیسٹنس کی فرق کی حدود کے اندر رہتی ہے، اچھی استحکام کا مظہر ہوتی ہے۔ درمیانی درجہ حرارت کے محدودہ میں، کیپیسٹنس کا واضح طور پر کم ہونا شروع ہوتا ہے، فرق کام کرنے کی حدود کے قریب پہنچتا ہے۔ بلند درجہ حرارت کے تحت، کیپیسٹنس تیزی سے کم ہوتا ہے، مجاز فرق کو پار کرتا ہے، جس سے تیزی سے کمزوری کا مظہر ہوتا ہے۔

2. جivan bhavi anumān model کی ترقی
2.1 کارکردگی کی کمی کے معلومات کا تجزیہ

مختلف درجات حرارت پر کمی کی شرح کے متبادل کے ذریعے درجہ حرارت اور تیزی کے عام کے درمیان تعلق کا تجزیہ کیا گیا۔ کلیہ کے فیل کے معاشری معايير کو dielectric loss، کیپیسٹنس کی فرق، اور عزل کی رقاوت جیسے بنیادی پیرامیٹروں پر مبنی بنایا گیا۔ نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ بلند درجات حرارت کے تحت کارکردگی کی کمی کافی تیزی سے تیز ہوتی ہے، تیزی کا عام کا درجہ حرارت کے ساتھ ایکسپوننشل تعلق ہوتا ہے۔ معلومات کی فٹنگ نے ایک زیادہ رشتہ عدد کو متعارف کرایا، قوي شماریاتی اہمیت کی تصدیق دیتی ہے۔ Arrhenius مساوات کا استعمال کیا گیا تاکہ تیزی کا عام کا حساب لگایا جائے، تجرباتی طور پر مشتق کی گئی سرگرمی کی توانائی اور Boltzmann کی دائم کو شامل کرتے ہوئے، ایک کمیتی درجہ حرارت-تیزی کا تعلق قائم کیا گیا۔

2.2 Arrhenius model کا استعمال

چند 1 میں دکھایا گیا ہے، تجرباتی معلومات کو log-lifetime vs. inverse temperature (1/T) کے کوآرڈینیٹ نظام میں فٹ کیا گیا ہے، جس نے ایک قوي لکیری رشتہ عدد کو متعارف کرایا ہے۔ فٹ کی گئی لکیر کی شيب تیزی کی توانائی Ea (kJ/mol میں) کی نمائندگی کرتی ہے، پرانا ہونے کے عمل کی توانائی کی رکاوٹ کی نمائندگی کرتی ہے، اور نظریاتی انتظارات کے مطابق ہوتی ہے۔ ایک زیادہ رشتہ عدد عدد کی تصدیق کرتا ہے کہ تجرباتی معلومات اور Arrhenius model کے درمیان متفقہ تائیدیت ہے۔ 95% کی وثوق کی حد کا تجزیہ کا مطلب ہے کہ شماریاتی طور پر وثوق کے ساتھ پیشن گوئیاں ہوتی ہیں۔ تجرباتی نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ، جانچ کے درجات حرارت کے محدودہ میں، کارکردگی کی کمی کی شرح کافی تیزی سے درجہ حرارت کے ساتھ ایکسپوننشل تعلق ہوتی ہے۔ مختلف درجات حرارت کے نقطوں پر جivan bhavi کے معلومات کے مبنی پر درجہ حرارت اور خدمات کے وقت کے درمیان ریاضیاتی model قائم کیا گیا ہے۔

2.3 جivan bhavi anumān کا استعمال
جivan bhavi anumān cumulative damage theory پر مبنی ہے، جو مختلف درجات حرارت کی حالت میں نقصان کے اثرات کو جمع کرتا ہے۔ پیشن گوئی کا طریقہ مکمل طور پر مواد کے پرانا ہونے کی شرح، ماحولی درجہ حرارت کی تبدیلیوں، اور بوجھ کی تبدیلیوں کے جیسے عوامل کو دیکھتا ہے۔ کام کرنے کا دور n وقت کے محدودوں میں تقسیم کیا گیا ہے، ہر محدودہ میں نقصان کو کام کرنے کے درجہ حرارت اور مدت کے ذریعے متعین کیا گیا ہے۔ درجہ حرارت کی معلومات آن لائن مراقبہ نظام کے ذریعے 1 h کے سینک کے محدودہ کے ساتھ حاصل کی گئی ہیں تاکہ معلومات کی مسلسلیت اور صحیحیت کو یقینی بنایا جا سکے۔ مismeasured درجات حرارت کو Arrhenius مساوات میں داخل کیا گیا ہے تاکہ ہر محدودہ کا مساوی کام کرنے کا وقت کا حساب لگایا جا سکے۔ تمام محدودوں میں جمع ہونے والا نقصان باقی رہنے کا پیشن گوئیاں جivan bhavi کو متعارف کرایا گیا ہے [4]۔ پیشن گوئی کی صحیحیت کو تیزی سے پرانا ہونے کے جانچ کے نتائج کے ذریعے معتبر کیا گیا ہے، model کے حسابات اور تجرباتی معلومات کے درمیان متوسط فرق کو ±8% میں برقرار رکھا گیا ہے۔

3. استعمال اور تصدیق
3.1 پیشن گوئی کی صحیحیت کا تجزیہ

پیشن گوئی کا model تیزی سے پرانا ہونے کے جانچوں اور حقیقی کام کرنے کے معلومات کے مجموعی طور پر معتبر کیا گیا ہے۔ مختلف خدمات کے محدودوں کے متعدد دستے کو منتخب کیا گیا ہے تاکہ کارکردگی کی جانچ کی جائے، اور نتائج کو model کی پیشن گوئیوں کے ساتھ موازنہ کیا گیا ہے۔ جیسے کہ جدول 1 میں دکھایا گیا ہے، 5 سال کے کام کرنے کے گروپ کے لئے، مismeasured متوسط جivan bhavi 4.8 سال ہے اور پیشن گوئی کی قدر 5.2 سال ہے، جس سے نسبتاً غلطی 7.7% ہوتی ہے؛ 8 سال کے گروپ کے لئے، مismeasured قدر 7.6 سال ہے اور پیشن گوئی کی قدر 8.3 سال ہے، جس سے نسبتاً غلطی 8.4% ہوتی ہے؛ 10 سال کے گروپ کے لئے، مismeasured قدر 9.5 سال ہے اور پیشن گوئی کی قدر 10.2 سال ہے، جس سے نسبتاً غلطی 6.9% ہوتی ہے۔ غلطی کا ذریعہ تجزیہ ظاہر کرتا ہے کہ ماحولی درجہ حرارت کی تبدیلیاں پیشن گوئی کی صحیحیت کو متاثر کرنے کا بنیادی عامل ہیں۔ جب روزانہ درجہ حرارت کی تبدیلی 20 °C سے زیادہ ہوتی ہے تو، model کی پیشن گوئی کی غلطی 12% تک بڑھ جاتی ہے۔ علاوہ ازیں، بوجھ کی تبدیلی کے ذریعے پیدا ہونے والی درجہ حرارت کی تبدیلیاں پیشن گوئی کی غلطی میں 4.2% کی اضافہ کا مظہر ہوتی ہیں۔

3.2 مہندسی کے استعمال کے سفارشات

جدول 2 میں دکھایا گیا ہے، جب ماحولی درجہ حرارت 75 °C سے کم برقرار رکھا جاتا ہے تو، تجهیزات کی جivan bhavi کی کمی کی شرح 58% کم ہوتی ہے۔ ہر 5 °C کم درجہ حرارت کے مقام کی نصبی کی وجہ سے، متوقع جivan bhavi 18.5% بڑھ جاتا ہے۔ وینٹی لیشن کو بہتر بنانے کے ذریعے، جانچ کے مقام پر ماحولی درجہ حرارت کو اوسط 7.2 °C کم کیا گیا ہے، جس نے کنڈینسرز کی کارکردگی کے پیرامیٹروں کی استحکام میں 32% کی بہتری کا مظہر ہوتی ہے۔ آن لائن مراقبہ نظام سے درجہ حرارت کی معلومات ظاہر کرتی ہیں کہ ذہین وینٹی لیشن کے نفاذ کے بعد، تجهیزات کے گرد کی زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت 11.3 °C کم ہو گیا ہے اور اوسط درجہ حرارت 8.7 °C کم ہو گیا ہے۔ جivan bhavi anumān کا model ایک سال کے لئے 500 kV substation میں استعمال کیا گیا ہے، جس نے کامیابی سے چھ ممکنہ فیلوں کے لئے پیشگی تحفظ کا اعلان کیا ہے، پیشگی تحفظ کی کارکردگی کو 43% بڑھا دیا گیا ہے۔ مانتیننس کی معلومات کا تجزیہ ظاہر کرتا ہے کہ model کی پیشن گوئیوں پر مبنی مانتیننس اور تبدیلی کے فیصلے 87% کی صحیحیت کا مظہر ہوتی ہیں، جو معمولی وقت کے مبنی مانتیننس سے 35% بہتر ہوتی ہیں۔ model کے رہنما تجهیزات کے مانجمنٹ کا طریقہ مانتیننس کی لاگت کو 27% کم کرتا ہے اور تجهیزات کی دستیابی کو 15% بڑھاتا ہے۔

4. نتیجہ

系统的加速老化测试和数据分析揭示了高温环境对电力电容器性能退化的影响，并基于阿伦尼乌斯方程建立了寿命预测模型。实验结果表明，环境温度是影响电容器寿命的关键因素：每升高10°C，使用寿命减少42.5%±2.5%。介电损耗、电容和绝缘电阻等关键性能参数随着温度的升高显示出显著的退化趋势。所开发的寿命预测模型达到了90%以上的预测精度，为电力电容器的维护和更换决策提供了科学依据。