Kontaktu Nozula Ablazioa Altu Tenperaturako SF6 Koadro-Katxelagailuan

Tentsio handi altu SF6 iturriko nozle-en azterketa eta mantentzea

1. Atzeko plano eta tradizionalen azterketa metodoak

Tentsio handiko SF6 iturriak oso erabili dira energia sistematan zirkuituen babesa emateko itsasaldi laburrak eta sobrecargaetatik. Zure fidagarritasuna eta segurtasuna bermatzeko, fabrikariak zuri eskatzen dute noizbait desmontatu eta ikusi kontakturen nagusia, arkua eta gas-nozleak. Azterketek helburu duen hainbat osagaien erosiaren egoera ebaluatzeko eta ordezkaritza beharrezkoa den jakiteko.

Historikoki, azterketak hainbat kriteriopean oinarrituta daude:

• Taldealdia: Adibidez, tentsio bakarreko SF6 iturriko dead-tank iturrirako 12 urteetan egon ondoren kontakturen ikusketa gomendatzen da.

• Elektrikoko erabilpenak: Adibidez, 2000 elektrikoko erabilpen ondoren ikusketa gomendatzen da.

• Arazoak: Adibidez, 10 baloratutako itsasaldi laburretan egon ondoren ikusketa gomendatzen da.

• Kombinazio-kriterioak: Aldiz, goiko faktoreen kombinazio bat askotan erabiltzen da ebaluazio osoago baterako.

Baina denboran zehar, taldealdia eta erabilpen-kopuruaren azterketa metodo hauek arazo batzuk dituzte. Azterketak laguntzen diete segurtasuna, ez dute beti adierazten kontaktu eta nozle-en egoera erosirik. Gainera, azterketak kostu altuak izan daitezke, inoiz ez dira berdinak eta arriskuak sortu ditzakeen, zure instalazioan egiten direnean, zure gailuak ziurtatzeko.

2. Arkua iturriaren parametroetan duen eragina

Arkuak prozesu termiko eta elektriko konplexu bat da, iturri baten prestasunari eragin handia egiten dio. Itsasaldi laburrak gainditzerakoan, arkuak iturriaren parametroetan eragin dezake nozzle ablation (nozlearen erozia) bidez. Nozzle ablation (nozlearen erozia) nozlearen materialaren erosioa esan nahi du, arkuaren tenperatura altuagatik. Prozesu honek bi eragina ditu iturriaren gainditze ahalmenari:

• Tentsio gehigarria: Nozleak erozioa duenean, nozlearen guraso sekzioa handitu egin da, tentsioa iturriaren barruan gehitzen da. Tentsioa handitu egin da, arkuaren berriz hasiera mugitzeko laguntzeko.

• Nozlearen guraso sekzioa handitu egin da: Nozlearen guraso sekzioa handitu egin da, gas gehiago pasatzen da arkuaren eremuan, kaloria gehiago kendu eta arkuaren tenperatura murriztu. Hala ere, arkuaren energia zabaldu, iturriaren self-blast ahalmena ahaltzea posible da.

Beraz, nozzle ablation (nozlearen erozia) prozesuak positibo eta negatibo bi eragina ditu iturriaren gainditze ahalmenari. Iturriak itsasaldi laburrak gainditzen duenean, nozzle ablation (nozlearen erozia) arkuaren energia zati bat kendu, nozzle espazioan gasaren pisua handitu eta arkuaren kontakturen inguruko gas tentsioa gehitu, arkuaren berriz hasiera mugitzeko aukerak murriztu.

3. Nozzle ablation (nozlearen erozia) intensitatearen estimazioa eta bere garrantzia

Nozzle ablation (nozlearen erozia) iturriaren prestasunean duten eragina handia dela kontuan hartuta, ablation (erozia) intensitatea (hau da, nozlearen guraso diametroa handitu egin da) eta ablatutako masaren kalkulua lan garrantzitsu bat da. Nozzle ablation (nozlearen erozia) zehatz estimatzeak laguntzaileei ulertzeko lagungarria da iturriaren egoera, eta futuruko mantentzearen erresoluzioak egiteko.

Ablation (erozia) intensitatea honela estimatu daiteke:

• Bistako Ikusketa: Iturria desmontatuz eta nozlearen erosioa ikusten. Metodo hau sinplea da, kostu altuak ditu eta arriskuak ditu, aurretik aipaturik.

• Ez Intrusibo Detektzio Teknikak: Infrarojo termografia eta ultrasonido probak bezalako teknologia ez intrusibo aurreratuak, iturrien mantentzeko erabili dira. Tekniko hauek nozzle ablation (nozlearen erozia) eta beste arazo posibleak ebaluatzen laguntzen gaituzte, gailua desmontatzen gabe.

• Datu Analisia eta Aurreikusteko Modelak: Iturriaren datu historikoen analisiak, arku fisika modeloen kombinazioarekin, aurreikusteko modelak nozzle ablation (nozlearen erozia) intensitatea estimatzeko. Approxi hau ezartzen du mantentze desmontatzen gabe, eta mantentze efizientzia hobetzen du.

4. Futuruko garapen norabideak

Tentsio handiko SF6 iturrien mantentze efizientzia eta fidagarritasuna hobetzeko, mantentze estrategia berriak kondizio monitorizazio eta diagnostiko inteligente teknologiak erabili dezaket. Iturriaren funtzionamendoko parametroen (adibidez, korrontea, tentsioa eta tenperatura) monitorizazio errealaren, datu analisi algoritmo aurreratuen kombinazioak, nozzle ablation (nozlearen erozia) eta osagai nagusien egoera osoa preziokoa prestatu ahal luke. Approxi hau ezartzen du mantentze desmontatzen gabe, gailuaren bizitza luzatu, eta kostu mantentze txikiagoa.

Gainera, materialen zientziaren aurrerapenak, nozle materialen tenperatura eta erozia erraztasuna hobetzen laguntzeko zentzuzkoa da. Material berriak aplikatzeak iturriaren fidagarritasuna eta gainditze ahalmena hobetu, nozzle ablation (nozlearen erozia) negatiboa murriztu dezake.

Tentsio handiko iturriko nozzle ablation (nozlearen erozia) neurketa metodoa

1.Nozzle ablation (nozlearen erozia) neurketa printzipioak

1.1 Tentsio signalen eta nozzle ablation (nozlearen erozia) arteko harremana

Ikerketa nozzle ablation (nozlearen erozia), nozlearen guraso diametroa handitu egin da, iturriko gas fluxu karakteristikak aldatzen ditu. Aldaketa honek tentsio banaketa aldatzen du, tentsio signalen aldaketak tentsio sensorrek jaso ditzaketen. Espesifikoki, nozzle ablation (nozlearen erozia) bi eragina primario ditu:

• Tentsio waveformen (forma tentsio) aldatzea: Nozlearen diametroa handitu egin da, gas fluxuaren resistenzia aldatzen da, tentsio waveform (forma tentsio) aldatzen da.

• Spectral characteristicen (espektroaren ezaugarri) aldatzea: Nozzle ablation (nozlearen erozia) tentsio signalen spectral characteristic (espektroaren ezaugarri) ere aldatzen ditu, bereizki altuak edo gehiagotan.

Tentsio signalen ezaugarri horietan analizatuta, nozzle ablation (nozlearen erozia) maila inferentziala daiteke.

1.2 Tentsio sensorren instalazioa eta neurketa

Tentsio signalen zehatzak lortzeko, tentsio sensorrek instalatu daitezke iturriaren egitura eta neurketa beharraren arabera:

• Pole bat neurketa: Pole bakoitzak beheko zati batean valve bat dauka, tentsio sensorrek konektatzeko erabil daiteke. Instalazio hau pole batetik tentsio wave (onda tentsio) neurtzen laguntzen du, multi-pole signal superposition (signalen superposizio) saihesteko.

• Hiru pole neurketa: Funtzio normalan, hiru pole copper tubeen bidez konektatuta daude, iturriaren oinekoan main filling valve bat dago, hiru pole guztiak konektatzen ditu. Main filling valve-a tentsio sensorrak konektatzeko puntu gisa erabiltzen bada, neurtutako signalak hiru individual tentsio signalen superposizioa izango da.

Neurketa zehatzak lortzeko, piezoelectric tentsio sensorrak erabil daitezke, charge amplifier egokiak dituztenei. Tentsio datuak grabatzen dira switching operazioaren hastapenetik, sei oscilazioaren bukaerara. Tentsio signalen raw (jatorrizko) datuak filtratu edo ez filtratu prozesatzeko, analysi beharraren arabera.

• Filtratu gabeko signala: Fast Fourier Transform (FFT) aplikatzen da filtratu gabeko signalari, bere frequency domain (maiztasun-esplorazio) ezaugarriak analysatzeko.

• Filtratu gabeko signala: 100 Hz low-pass filter erabili da, maiztasun altuak kendu, maiztasun baxuak soilik gordeko ditu.

Irudiak 1 eta 2 tentsio historia eta spektrua adierazten dute, tentsio signalen ezaugarriak bistaratzen dituzte.

2. Machin learning erabiliz nozzle egoera klasifikazioa

Diagnostiko zehatzagaitasuna hobetzeko, ikerketa machin learning algoritmoa erabili du, k-Nearest Neighbors (k-NN) metodoan oinarrituta. Prozesuak hurrengo pausoak ditu:

• Ezaugarriak atera: Ezaugarri garrantzitsuak atera daitezke tentsio signalen, adibidez, peak eta valley balioak, frequency component (maiztasun-osagai)ak, etab. Ezaugarri horiek machin learning algoritmoaren input parameter (sarrera-parametro) gisa erabiliko dira.

• Modeloaren antolaketa: k-NN modeloa antolatzen da nozzle eta electrode egoerarako datu ezagunak erabiliz. Antolaketa aneian, algoritmoak feature distances (ezaugarri distantziak) oinarrian nearest neighbor (hurbil dagoen baliokidea)ak determinatzen ditu klasifikatzeko.

• Datu berrien klasifikazioa: Datu berriak eta ezezagunak, antolatutako modeloaren bidez nozzle eta electrode egoera klasifikatzen dira.

Approxi hau nozzle ablation (nozlearen erozia) eta beste osagai garrantzitsuen egoera klasifikatzeko aukera ematen du, gas chamber (gas-gelaxka) irekitu gabe, mantentze gomendio zehatzak emanda, iturriaren bizitza luzatuz.

Nozzle ablation (nozlearen erozia) tentsio sensorrarekin konektatutako puntu (irudia 1 iturritik)

Main filling valve-ko neurketa original egoeran (urdina), filtratu gabeko signala (gorria) (irudia 1 iturritik)

Tentsio handiko iturriko pressure method (tentsio metodo) tentsio signalen frequency spectrum (maiztasun-espektrua) (irudia 1 iturritik)

Tentsio handiko iturriko nozzle ablation (nozlearen erozia) tentsio metodoaren buruzko irtenbidea

1. Filtratu eta filtratu gabeko tentsio signalen ezaugarriak atera

Ezaugarri ugari atera daitezke filtratu eta filtratu gabeko tentsio signalen. Ezaugarri horiek neurtutako signalen ezaugarri unikoa hartzen dute, nozzle egoera identifikatzeko garrantzitsuak dira. Ezaugarri horien zabalera handia dela, ezin da nozzle ablation (nozlearen erozia) egoera desberdinetarako ezaugarri individualak zuzen lotu. Arreta hori ebazteko, k-Nearest Neighbors (k-NN) algoritmoa erabili da evaluazioa egiteko.

k-NN algoritmoak n-dimensional vector (n-dimentsioko bektorea) sortzen du neurtutako bakoitzarentzat, non n ezaugarri kopurua adierazten duen. Bi bektoreen arteko distantzia Euclidean distance (Euclidesen distantzia) erabiliz kalkulatzen da, datu variabilitatea kontuan hartzen duen variance weighting (varianza pisua) gehitu. Approxi hau algoritmoak nozzle ablation (nozlearen erozia) egoera desberdinen artean bereizi dezakeela ziurtatzen du, ezaugarri anitzeko informazioa batuz.

2. Tentsio metodoaren avantzak eta arazoak

Tentsio metodoa avantzua da, tentsio sensorrek konektatzeko existitzen diren filling valveak erabil daitezke. Baina, arazo nagusia state indicators (egoera-indikadore) dispersion (zabalera) txarra da, nozzle egoera zehatz diagnoztikatzeko zailtasuna sortzen du. Muga hori gainditzeko, ezaugarri eskalak optimizatu dira sensitivity analysis (sensibilitate-analisi) bidez. Ezaugarri bakarrak ez badute kasu guztietarako informazio nahikorra, ezaugarri seitean k-NN klasifikazio algoritmoa erabiliz, diagnostic accuracy (diagnostiko-zehatztasuna) askoz hobetu daiteke.

3. Klasifikazio algoritmoen ebaluazioa

Klasifikazio algoritmo ugari probatu dira, emaitzak erakusten dituzte k-NN algoritmoak, standard Euclidean distance (Euclidesen distantzia estandarra) erabiliz, cross-validation (banaketa ebaluazio) aneian error rate (errore-tasa) 0.9% baino txikiago lortu duela. Ezaugarri eta k-NN algoritmoen konbinazio hau erabiliz, field measurement (landareko neurketa) desberdintasun motako iturrietarako klasifikazioa egin da, errore gabe.