Eko-dostluq qazı ilə qorunmuş zəncirli mərkəzlərin döyüşmə və kəsilmə xüsusiyyətləri haqqında araşdırma

Ekolojiya yaxşı qaz mühafizəli dairəvi ana şalterləri (RMU-lar) elektrik sistemlərində mühim enerji paylaşma təchizatıdır və zərif, ekoloji, yüksək növbəyi xüsusiyyətləri ilə çox silsiləliləşdirilmişdir. İşləmə zamanı, qüvvət qalxması və onun kəsilməsi xüsusiyyətləri ekoloji qaz mühafizəli RMU-ların təhlükəsizliyinə ciddi təsir edir. Bu səbəbdən, bu aspektlərdə gələnəkli araşdırmalar enerji sistemlərinin təhlükəsiz və istiqrarlı işləməsinə zəmanət verən vacib önəmlə malikdir. Bu məqalənin məqsədi, təcrübəvi testlər və məlumat təhlili vasitəsiylə ekoloji qaz mühafizəli RMU-larda qüvvət qalxması və onun kəsilməsi xüsusiyyətlərini araşdırmaqla, onların qaydalarını və xüsusiyyətlərini öyrənməkdir, bu da belə təchizatın araşdırılmasına və inkişafına teorik dəstək və texniki irəli göstərməni təmin etməlidir.

1.Ekoloji Qaz Mühafizəli Dairəvi Ana Şalterlərin Qüvvət Qalxması Xüsusiyyətlərinə Dair Araşdırma

1.1 Ekoloji Qazların Temel Anlayışları və Etkileyici Faktörleri

Ekoloji qazlar ozon tabakasını bitirməyən qazlardır. Yaygın nümunələr arasında azot (N₂), quru suşdurulmuş hava (yağsız və rütubətsiz) və xüsusi formullu yeni qazlar var. Ekoloji qaz mühafizəli RMU-lar çevrecilik, təhlükəsizlik və növbəyi xüsusiyyətləri ilə fərqli olurlar və bu səbəbdən enerji sistemlərində geniş yayılmışdır. Onların qüvvət qalxması xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün ekoloji qazların temel anlayışlarını və etkileyici faktörlerini anlamak lazımdır. 

Fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlər, molekulyar struktur, temperatur, təzyiq, rütubət və digər faktorlar bu qazların dielektrik performansını və qüvvət qalxması davranışını təsirləyir, bu da təcrübəvi araşdırılmalıdırlar. Eləcə də, qaz istifadə miqdarı və geri dönüşümü kimi praktiki çətinliklər həll edilməlidir. Buna görə, ekoloji qazların temel anlayışlarının və etkileyici faktörlerinin gələnəkli araşdırılması, ekoloji qaz mühafizəli RMU-larda qüvvət qalxması xüsusiyyətlərinin araşdırılmasına vacibdir.

1.2 Qüvvət Qalxması Xüsusiyyətlərinin Araşdırma Metodları və Test Quraşdırması

Qüvvət qalxması xüsusiyyətlərinin araşdırılması standartlaşdırılmış bir test metodologiyası və təcrübəvi quraşdırmanın təyin edilməsini tələb edir. Test metodları adətən qüvvət olaylarına dayanan elektrik testlər və kimyəvi təhlil olur. Test quraşdırması təkrarlana bilənliliği, dəqiqliyi və təhlükəsizliyi təmin etməlidir, genelliklə yüksək volt cəmi, qüvvət kamerası, ölçmə alətləri və məlumat toplanma sistemi ilə təşkil olunur. Qüvvət kamerası, ekoloji qaz mühafizəli RMU-da olan qüvvət qalxması prosesini simulyasiya edən bir mühüm komponentdir. Qüvvət xüsusiyyətlərini effektiv şəkildə öyrənmək üçün, quraşdırma uyğun voltaj və akım səviyyələrini təmin etməli və qüvvət voltajı, akımı, müddəti və yan ürəklərin real zamanlı yazılmasını təmin etməlidir. Təcrübə zamanı hadisələrden qorunmaq üçün yeterli təhlükəsizlik tədbirləri də tətbiq edilməlidir.

1.3 Akım, Voltaj və Müddət Üzerində Test və Təhlil
Qüvvət xüsusiyyətlərinin öyrənilməsində, qüvvət akımı, voltacı və müddəti açıq parametrlərdir. Qüvvət akımı, qüvvət bölgüsü arzında akımın dərəcəsidir; qüvvət voltacı, qüvvət bölgüsü arzında potensial fərqidir; və qüvvət müddəti, qüvvət başlamasından sonuna qədər olan zaman intervalıdır. Bu parametrlərin ölçüləməsi, yüksək volt jeneratolları, akım transformatörleri, voltaj transformatörleri və rəqəmsal osiloskoplar kimi xüsusi alətlər tələb edir. Ekoloji qaz mühafizəli RMU-larda bu parametrlər üzrə təcrübəvi testlər və məlumat toplanması, daha sonra məlumat təhlili, trendləri və interrelasyonları ortaya çıxarmağa kömək edir, bu da qüvvət qalxması xüsusiyyətlərinin anlaşılmamasını və daha da araşdırılmasının əsas məlumatını təmin edir.

1.4 Qüvvət Yaradılan Ürəklərin Analizi
Ekoloji qaz mühafizəli RMU-larda qüvvət zamanı, oksidlər, fluoridlər, xloridlər və dumu kimi müxtəlif ürəklər yaranır, bu da çevrəyə və insan sağlığına təhlükə yaratabilər. İndi, qüvvət ürəklərinin analizində iki əsas yanaşma istifadə olunur: təcrübəvi analiz və riyazi modelləşdirmə. Təcrübəvi analiz laboratoriyada qüvvət prosesini simulyasiya etməklə, ürək nümunələrini toplamaqla və kimyəvi analiz etməklə, tür və koncentrasiya dağılımlarını müəyyənləşdirmək deməkdir. Riyazi modellemə, ürək dağılımını və reaksiya yollarını proqnoz etmək üçün hesablama modellərindən istifadə edir. 

Kromatografiya, mass spektroskopiyası və elektron mikroskopiyası kimi analitik üsullar təcrübəvi analizdə istifadə olunur. Riyazi modellemədə, ürək dağılımını və kimyəvi reaksiya mekanizmlərini modellemək üçün sonlu element analizi və CFD (Hesablama Hidrodinamikası) kimi üsullar istifadə olunur. Ürək analizinin nəticələri, qüvvət zamanı kimyəvi reaksiyaları və enerjiyi çevirən anlaşılmamasını artırır, ekoloji qaz mühafizəli RMU-ların dizayn və tətbiqində teorik və texniki dəstək təmin edir, eləcə də çevrə monitorinqi və personel təhlükəsizliyi üçün referans məlumatını təmin edir.

2. Ekoloji Qaz Mühafizəli Dairəvi Ana Şalterlərin Kəsmə Xüsusiyyətlərinə Dair Araşdırma

2.1 Kəsmə Olaylarının Temel Anlayışları və Etkileyici Faktörleri
2.1.1 Kəsmə Test Metodları
Kəsmə testi, ekoloji qaz mühafizəli RMU-ların kəsmə xüsusiyyətlərinin öyrənilməsində əhəmiyyətli addımdır. Adətən, ya gələnəkli təcrübəvi üsullar və ya riyazi modellemə yanaşması ilə yerinə yetirilir. Gələnəkli üsullar, kəsmə davranışını nəzərə alaraq və təcrübəvi məlumat toplayaraq, kəsmə test platforması inşa edir və test şərtlərini (məs., akım, voltaj) dəyişdirir. Öbür tərəfdən, riyazi modellemə, fiziki olayları kəsmə zamanı kompüter modelləri ilə simulyasiya edir, bu da geniş məlumat toplusunun tez yığılmasına və kəsmə performansının proqnoz edilməsinə imkan verir.

2.1.2 Test Setup
İnterrupsiya xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün xüsusi intirrupsiya testi qurğusu dizayn edilərək və qurulmalıdır. Bu qurğu yüksək voltlu elektrik cihazı, döyüşmə təchizatı və ölçmə alətlərini əhatə edir. Yüksək voltlu elektrik cihaz döyüşmə cihazı ilə enerji təmin edir, bu da faktiki intirrupsiya əməliyyatını icra edir, o cümlədən alətlər isə intirrupsiya xüsusiyyətlərini ölçür və qeyd edir.

2.1.3 İnterrupsiya Xüsusiyyət Parametrlərinin Testlənməsi və Analizi
İntirrupsiya xüsusiyyətləri üzərindəki araşdırmalar, intirrupsiya prosesindəki dəqiq məhdudlar, voltaj və zaman kimi parametrlərin testlənməsini və analizini tələb edir. Bu parametrlər intirrupsiya performansını qiymətləndirmək üçün növbəti göstəricilərdir. Dəqiq məhdud və voltaj intirrupsiya zamanı elektrik davranışı haqqında bildirir, o cümlədən zaman müddəti dinamikasını göstərir. Bu parametrlərin analizi, intirrupsiya dəqiq məhdudunun və voltajının dəyişmə tendensiyası, intirrupsiya müddəti və ümumi performans kimi mühüm məlumatları ortaya çıxardır.

2.2 İnterrupsiya Xüsusiyyətləri Üzərindəki Araşdırma Metodları və Test Qurğusu
Ekoloji dost rüzgarlı gaz şəffaf RMU-ların intirrupsiya xüsusiyyətlərinin öyrənilməsi üçün ümumi metodlar arasında konvensional intirrupsiya testləri və inkişaf etmiş riyazi simulyasiyalara girişi daxildir. Konvensional testlər, test qurğusunda döyüşmə və yükləmə cihazlarının qurulmasını, elektrik cihazının parametrlərinin (voltaj, dəqiq məhdud və s.) dəyişdirilməsini, intirrupsiya zamanı hərəkət edən protseslərin müşahidəsini və dəqiq məhdud, voltaj, zaman kimi parametrlərin qeyd edilməsini tələb edir, bu da məlumatların işlənməsi və analizi üçün lazımdır. 

Konvensional testlərə nisbətən, riyazi simulyasiyalar intirrupsiya xüsusiyyətlərinin modelinə daha yaxşı dəqiqlik təmin edir. Komputer simulyasiya və modelleme texnikalarını istifadə edərək, riyazi üsullar, dəqiq məhdud, voltaj, elektrod aralığı və ətraf temperatur kimi bir çox amillər daxil olmaqla, intirrupsiya zamanı elektrik sahası, maqnit sahası, temperatur sahası və axın sahası kimi növbəti fiziki sahaları həll edir. Bundan əlavə, riyazi simulyasiyalar material xüsusiyyətlərinin və həndəsi konfiqurasiyaların dəyişdirilməsi vasitəsilə RMU dizaynının optimallaşdırılmasına imkan verir.
Test qurğusu üçün, yüksək voltlu DC elektrik cihazları və yüksək gücü olan kondensor deşmə vahidləri, ləcəli voltaj və dəqiq məhdud şərtləri təmin edə bilər. Sürətli məlumat toplanma sistemləri və qeydçilər, intirrupsiya parametrlərini dəqiq saxlamaq üçün istifadə olunur. Təkrarlama və dəqiqlik təmin etmək üçün, test qurğusu kalibrlənmiş və doğrulanmış olmalıdır.

2.3 İnterrupsiya Dəqiq Məhdudunun, Voltajın və Zamanın Testlənməsi və Analizi
İntirrupsiya dəqiq məhdudunun, voltajın və zamanın testlənməsi və analizi, intirrupsiya xüsusiyyətlərinin öyrənilməsinin ən vacib hissəsidir.
(1) Test Məqsədi: Ekoloji dost rüzgarlı gaz şəffaf RMU-ların intirrupsiya xüsusiyyətlərini dəqiq məhdud, voltaj və zaman testləri və onların analizi vasitəsiylə öyrənmək, onların real işləmə şərtlərindəki performansını qiymətləndirmək və təchizatın istifadəsi və inkişafı üçün əsas təmin etməkdir.
(2) Test Təchizatı: Dijital ampermetrlər, voltaj transformatorları, zaman ölçmə alətləri, osiloskoplar və məlumat toplanma sistemləri, intirrupsiya zamanı dəqiq məhdud, voltaj və zamanın dəqiq ölçülmesini təmin etmək üçün istifadə olunur.
(3) Test Prosedurları:

• İntirrupsiya Dəqiq Məhdudu Testi: Standart test şərtlərində intirrupsiya yerinə yetirilir, dəqiq məhdud dalğaları qeyd edilir və test təchizatı və RMU arasındakı düzgün birləşmə təmin edilir. Dəqiq məhdud dəyişiklikləri, dəqiq məhdud transformatorları və dijital ampermetrlər vasitəsiylə ölçülür.

• İntirrupsiya Voltajı Testi: Eyni kimi, standart şərtlərdə intirrupsiya yerinə yetirilir, voltaj dalğaları qeyd edilir, və voltaj dəyişiklikləri, voltaj transformatorları və dijital voltmetrlər vasitəsiylə ölçülür.

• İntirrupsiya Zamanı Testi: Zaman ölçmə alətləri, intirrupsiya əməliyyatının başlanğıcından bitişinə qədər olan zaman intervalını dəqiq qeyd etmək üçün istifadə olunur.

• Müvaqqit Proses Testi: Osiloskoplar və məlumat toplanma sistemləri, intirrupsiya zamanı müvaqqit dəqiq məhdud və voltaj dalğalarını saxlamaq və müvaqqit xüsusiyyətlərin analizini etmək üçün istifadə olunur.

(4) Məlumat Qeydlənməsi və Analizi: Dəqiq məhdud dalğaları, voltaj dalğaları, intirrupsiya zamanı məlumatlarını və müvaqqit dalğaları qeyd edin. İntirrupsiya dəqiq məhdudunun inkişaf məqsədlərinə uyğunluğunu, intirrupsiya voltajının spesifikasyonlara uygunluğunu və intirrupsiya zamanının layihə kriteriyalarına uyğunluğunu analiz edin. Müvaqqit proseslərin təchizat performansı və stabiylliyinə təsirini qiymətləndirin. Yukarıda sadalanan detallı test prosedurları, bütün ilgili amillərin ümumi nəzərə alınması vasitəsiylə, dəqiq məlumat toplanmasını və gənclənmiş analizini təmin edir. Nəticələr Cədvəl 1-də göstərilir.

Cədvəl 1: Dəqiq Məhdud, Voltaj və Zaman Parametrlərinin Testlənməsi və Analizi

Cədvəl 1-nin təhlili nəticəsində aşağıdakı nəticələr çıxarılabilir:

• Kəsilmə cürəyi və qəbuledilən gerilim arasında müəyyən bir əlaqə mövcuddur; ümumiyyətlə, qəbuledilən gerilimin artması ilə kəsilmə cürəyi də artır.

• Kəsilmə zamanı hem cürəyə, hem də qəbuledilən gerilimə bağlıdır; cürək və qəbuledilən gerilim neçə də yüksək olarsa, kəsilmə zamanı o qədər qısaldır.

• Testləmə zamanı, kəsilmə zamanı cürəyin və qəbuledilən gerilimin aralığını nəzərə alaraq, çox yüksək və ya çox aşağı qiymətlərin test nəticələrinə səbəb olan yanlışlıqlardan qorumaq lazımdır. Əlavə olaraq, mühit temperaturu və rütubət kimi digər təsir edən amillər də nəzərə alınmalıdır.

2.4 Kəsilmə Prosesində Elektromaqnit Sahəsin Təhlili
Ekoloji dost qaz şəbəkəli başlıq modullarının kəsilmə prosesində elektromaqnit sahəsin təhlili üçün test aparacağı qurulmalıdır. Təcrübədə, elektromaqnit sahəsin ölçmə sistemi qurularaq, kəsilmə prosesindəki elektromaqnit sahə ölçülə bilər və qeyd edilə bilər, bu da Cədvəl 2-də göstərilmişdir.

Cədvəl 2: Kəsmə Prosesində Elektromaqnit Sahənin Təhlili

Cəlbetmə prosesində elektromaqnit sahənin dəyişikliklərinin tabel 2 əsasında təhlili göstərir ki, cəlbetmə anında elektrik akımı sıfıra çökür və məqnit sahənin güclüyü müvafiq olaraq qəribə şəkildə azalır. Sonra məqnit sahənin gücü cəlbetmədən əvvəlki səviyyəsinə qadardan qayıdır. Elektromaqnit sahənin təhlili ekoloji qorunmalı qazla dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin dizayn və optimallaşdırılmasına vacib referans məlumatları təmin edə bilər.

3.Arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri üzrə araşdırma nəticələrinin təhlili
3.1 Arcing və cəlbetmə prosesləri zamanı parametrlərin verilənlər təhlili və emalı
Arcing və cəlbetmə testləri zamanı, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətlərini təhlil etmək üçün elektrik akımı, voltaj və vaxt kimi parametrlər ayrı-ayrı ölçülüb. Verilənlərin emalında, hər bir parametr üçün orta, standart sapma və varyasyon əmsalı hesablanmak üçün statistik metodlar tətbiq edilmişdir.

① Arcing testi verilənləri təhlil və emal edildi. Arcing akımı, voltaj və vaxtın orta qiymətləri uyğun olaraq 8,5 kA, 4,2 kV və 2,5 ms idi. Standart sapma və varyasyon əmsalları da hesaplandı, test verilənlərinin paylanmasını və stabiilliyini anlamaq üçün. Nəticələr, arcing akımının standart sapmasının 0,8 kA, varyasyon əmsalının isə 9,4%; arcing voltajının standart sapmasının 0,4 kV, varyasyon əmsalının isə 9,5%; arcing vaxtının standart sapmasının 0,2 ms, varyasyon əmsalının isə 8,0% olduğunu göstərdi. Bu, arcing testi verilənlərinin nisbətən stabiil paylanma və yüksək nəzarətə malik olduğunu göstərir.

② Cəlbetmə testi verilənləri təhlil və emal edildi. Cəlbetmə akımı, voltaj və vaxtın orta qiymətləri uyğun olaraq 3,5 kA, 3,8 kV və 3,0 ms idi. Eyni kimi, standart sapma və varyasyon əmsalları hesaplandı. Nəticələr, cəlbetmə akımının standart sapmasının 0,5 kA, varyasyon əmsalının isə 14,3%; cəlbetmə voltajının standart sapmasının 0,3 kV, varyasyon əmsalının isə 7,9%; cəlbetmə vaxtının standart sapmasının 0,1 ms, varyasyon əmsalının isə 4,4% olduğunu göstərdi. Bu, cəlbetmə testi verilənlərinin nisbətən daha az stabiil və aşağı nəzarətə malik olduğunu göstərir.

Yuxarıda qeyd edilən verilənlər təhlilinin əsasında, arcing testi verilənlərinin nəzarətinin cəlbetmə testi verilənlərinin nəzarətinə nisbətən daha yüksək olduğunu nəticələyə bilərik, belə ki, bu, cəlbetmə prosesində mövcud olan mürəkkəb elektromaqnit sahələrinə baxmayaraq, daha gələcəkdən tədqiqatlar aparılması lazımdır. Əlavə olaraq, test verilənləri əsasında arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə daha da araşdırılabilir.

3.2 Arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı əlaqənin təhlili
Arcing və cəlbetmə proseslərindən gələn parametrlərin təhlili və emalı vasitəsilə, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə daha da araşdırılabilir. Həm arcing, həm də cəlbetmə xüsusiyyətləri, ekoloji qorunmalı qazla dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin əsas performans göstəriciləridir və onların əlaqəsinin anlaşılmaları, dizayn və optimallaşdırma üçün dəyərli irəli sürüş təmin edə bilər.

Arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri perspektivindən, elektrik akımı, voltaj və vaxt kimi parametrlər iki proseslərə fərqli təsir edir. Arcing zamanı, arcing akımı və müddəti əsas parametrlərdir, amma voltaj da bir təsir edir. İndiki, cəlbetmə zamanı, cəlbetmə akımı əsas parametrdir, vaxt və voltaj da rol oynayır. Buna görə, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı əlaqəni təhlil edərkən, onların hər birinin əsas parametrləri ayrı-ayrı nəzərə alınmalıdır.

Verilənlər təhlili, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı bəzi əlaqələri göstərir:

• Arcing akımı və voltajının artması, arcing zamanı daha yüksək dərəcədə ark məhsullarının yaranmasına və daha yüksək enerji istifadəsinə səbəb olur, bu da cəlbetmənin çətinliyini artırır.

• Cəlbetmə akımının artması, cəlbetmə zamanı daha yüksək dərəcədə ark enerjisine səbəb olur, bu da cəlbetmənin çətinliyini artırır.

Bundan əlavə, arcing və cəlbetmə zamanı elektromaqnit sahələrinin təhlili, bu proseslərin hər ikisinin ciddi şəkildə təsirləndiyini göstərir. Arcing zamanı, elektromaqnit sahə, arkın yayılmasını məhdudlaşdıran bir məhdudlayıcı qüvvə tətbiq edir. İndiki, cəlbetmə zamanı, elektromaqnit sahə, arkı dışarı itən bir qüvvə yaratır, bu da cəlbetmə performansını təsirləyir.

Bu nəticələr, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətlərinin əsas operasiya parametrləri və elektromaqnit sahə effektinin təsiri ilə əlaqədar olduğunu göstərir. Buna görə, ekoloji qorunmalı qazla dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin dizayn və optimallaşdırılması zamanı, arcing və cəlbetmə xüsusiyyətləri arasındakı əlaqə komples təsir altında nəzərə alınmalıdır və spesifik tətbiq sahələrinə uyğun olaraq dizayn edilməlidir ki, ən yaxşı performans elde edilsin.

4.Nəticə

Ekoloji qorunmalı qazla dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin arcing və cəlbetmə xüsusiyyətlərinin tədqiqi vasitəsilə, bu xüsusiyyətlərin tradisiya SF₆-qazı ilə dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin xüsusiyyətlərindən fərqli olduğuna nəticə varılabilir. Ekoloji qorunmalı qazla dolu RMU-lar, elektrik akımı, voltaj və vaxt kimi parametrlərə daha çox tələblər qoymaqla, daha dəqiq dizayn və optimallaşdırma tələb edir. Əlavə olaraq, arcing və cəlbetmə zamanı elektromaqnit sahənin paylanması fərqlidir: arcing zamanı, elektromaqnit sahə daha qonsentrasiyalı və intensivdir, indiki, cəlbetmə zamanı, daha ümumi olur.

Ekoloji qorunmalı qazla dolu zəncirli ana şəbəkə birimlərinin tətbiqi davam edərkən, gələcəkdəki tədqiqatlar aşağıdakı aspektlərə diqqət yetirə bilər:

• Simulyasiya təhlili vasitəsilə ekoloji qorunmalı qazla dolu RMU-ların dizaynını optimallaşdırmaq.

• Fərqli işləmə şərtləri altında arcing və cəlbetmə xüsusiyyətlərini araşdırmaq.

• Yeni ekoloji qorunmalı qazların izolyasiya zəncirli ana şəbəkə birimlərdə tətbiq olunma potensialını araşdırmaq.

Əksər, bu tədqiqat nəticələri ekoloji dost qaz izolyasiyalı dairəvi mərkəzlərin inkişafı və optimizasiyası üçün çox mühüm olan məlumatları təqdim edir.