Pagtungha sa mga Katangian sa Arcing ug Interruption sa Eco-Friendly Gas-Insulated Ring Main Units
Ang mga eco-friendly gas-insulated ring main units (RMUs) mao ang importante nga mga kagamitan sa pagdistribute sa kuryente sa sistema sa elektrisidad, nga may katangian nga berde, kapakanan sa kalibutan, ug mataas nga handurawan. Sa panahon sa operasyon, ang pagbuhat ug pagputli sa ark maayo nga makakaapekto sa seguridad sa eco-friendly gas-insulated RMUs. Busa, ang masinop nga pagtungha alang niini labi na importante aron mapatunay ang ligid ug stable nga operasyon sa sistema sa kuryente. Ang artikulo niini naghahangyo sa pagtungha sa pagbuhat ug pagputli sa ark sa eco-friendly gas-insulated RMUs pinaagi sa eksperimento ug analisis sa datos, isulod ang ilang pattern ug katangian, uban ang hangyo sa paghatag og teoretikal nga suporta ug teknikal nga gabsa alang sa pagtungha ug pag-ukit sa sulod niining klaseng kagamitan.
1.Pagtungha sa Pagbuhat sa Ark sa Eco-Friendly Gas-Insulated Ring Main Units
1.1 Basic Concepts ug Mga Factor nga Makakaapekto sa Eco-Friendly Gases
Ang eco-friendly gases mao ang mga gas nga dili moguba sa ozone layer. Ang common nga mga halimbawa ania nitrogen (N₂), dry compressed air (de-oiled ug dehumidified), ug specially formulated new gases. Ang eco-friendly gas-insulated RMUs naghatag og mga advantage sama sa environmental friendliness, safety, ug reliability, kung sa dihang gamiton sa sistema sa kuryente. Ang pagtungha sa ilang pagbuhat sa ark nagkinahanglan og pagkat-on sa basic concepts ug mga factor nga makakaapekto sa eco-friendly gases.
Ang physical ug chemical properties, molecular structure, temperature, pressure, humidity, ug uban pang mga factor makakaapekto sa insulation performance ug pagbuhat sa ark sa mga gases, kung sa dihang ipatungha experimentally. Bisan pa, ang praktikal nga mga problema sama sa volume sa gas consumption ug recyclability kinahanglan nga ipatuman. Busa, ang masinop nga pagtungha sa fundamental nga concepts ug mga factor nga makakaapekto sa eco-friendly gases importante para sa pagtungha sa pagbuhat sa ark sa eco-friendly gas-insulated RMUs.
1.2 Mga Metodohanon ug Test Setup alang sa Pagbuhat sa Ark
Ang pagtungha sa pagbuhat sa ark nagkinahanglan og pagtukod sa standardized nga metodohanon ug experimental setup. Ang mga test methods kasagaran pinaagi sa electrical testing batasan sa ark phenomena ug chemical analysis. Ang test setup kinahanglan nga maghatag og repeatability, accuracy, ug seguridad, kasagaran kompyuter nga high-voltage source, arc chamber, measuring instruments, ug data acquisition system. Ang arc chamber mao ang critical nga komponente, simula sa aktwal nga proseso sa pagbuhat sa ark sa eco-friendly gas-insulated RMU. Aron masinop nga pagtungha sa ark characteristics, ang setup kinahanglan nga maghatag og appropriate nga voltage ug current levels ug enable real-time recording sa parameters sama sa ark voltage, current, duration, ug byproducts. Kinahanglan usab nga ipatuman ang mga adequate nga safety measures aron makapugos sa mga accident sa panahon sa testing.
1.3 Testing ug Analysis sa Arc Current, Voltage, ug Duration
Sa pagtungha sa ark characteristics, ang ark current, voltage, ug duration mao ang key parameters. Ang ark current mao ang magnitude sa current nga nagflow sa ark region sa panahon sa arcing; ang ark voltage mao ang potential difference sa ark region; ug ang ark duration mao ang time interval gikan sa ark initiation hangtod sa extinction. Ang pagmeasure sa mga parameters kasagaran pinaagi sa specialized nga instruments sama sa high-voltage generators, current transformers, voltage transformers, ug digital oscilloscopes. Ang experimental testing ug data collection sa mga parameters sa eco-friendly gas-insulated RMUs, sumala sa data analysis, makakatubag sa trends ug interrelationships, busa makadugay sa pagkat-on sa pagbuhat sa ark characteristics ug paghatag og foundational nga data para sa sunod nga pagtungha.
1.4 Analysis sa Byproducts sa Ark Durante sa Arcing
Durante sa arcing sa eco-friendly gas-insulated RMUs, ang iba't ibang byproducts sama sa oxides, fluorides, chlorides, ug smoke giproduce, kung sa dihang posible nga makapugos sa environment ug human health. Kasagaran, duha ka main nga approaches gigamit sa pag-analyze sa byproducts sa ark: experimental analysis ug numerical simulation. Ang experimental analysis pinaagi sa pag-simulate sa arcing process sa laboratory, pag-collect sa byproduct samples, ug pagperform sa chemical analysis aron matukod ang species ug concentration distributions. Ang numerical simulation gigamit ang computational models aron magpredict sa distribution sa byproducts ug reaction pathways.
Ang analytical techniques sama sa chromatography, mass spectrometry, ug electron microscopy gigamit sa experimental analysis. Sa numerical simulation, ang methods sama sa finite element analysis ug CFD (Computational Fluid Dynamics) gigamit aron modelon ang distribution sa byproducts ug chemical reaction mechanisms durante sa arcing. Ang resulta gikan sa byproduct analysis makadugay sa pagkat-on sa chemical reactions ug energy conversion durante sa arcing, paghatag og teoretikal ug teknikal nga suporta aron sa design ug application sa eco-friendly gas-insulated RMUs, sama sa reference data para sa environmental monitoring ug personnel safety.
2. Pagtungha sa Interruption Characteristics sa Eco-Friendly Gas-Insulated Ring Main Units
2.1 Basic Concepts ug Mga Factor nga Makakaapekto sa Interruption Phenomena
2.1.1 Interruption Test Methods
Ang interruption testing mao ang critical nga step sa pagtungha sa interruption characteristics sa eco-friendly gas-insulated RMUs. Kasagaran gigamit ang conventional nga experimental methods o numerical simulation. Ang conventional methods pinaagi sa pagtukod sa interruption test platform ug pagpalit sa test conditions (e.g., current, voltage) aron mapamatud-an ang interruption behavior ug collect sa experimental data. Ang numerical simulation, bisan pa, gigamit ang computer models aron simulate ang physical phenomena durante sa interruption, enable rapid generation sa large datasets ug prediction sa interruption performance.
2.1.2 Pag-setup sa Pagsulay
Arte ang pag-disenyo ug pagbuo og espesyal nga pag-setup sa pagsulay aron matun-an ang katangian sa pag-interrupt. Kini nga setup nagsama sa high-voltage power supply, switching equipment, ug measurement instruments. Ang high-voltage power supply naghatag og energia sa switching device, nga nagbuhat sa aktwal nga operasyon sa pag-interrupt, samantalang ang mga instrumento nagsukod ug narecord sa mga katangian sa pag-interrupt.
2.1.3 Pagsulay ug Analisis sa Mga Parameter sa Katangian sa Pag-Interrupt
Ang pagtuon sa katangian sa pag-interrupt nanginahanglan og pagsulay ug analisis sa mga parameter sama sa current, voltage, ug oras tali asa ang proseso sa pag-interrupt. Kini nga mga parameter mao ang key indicators aron ebaluahan ang performance sa pag-interrupt. Ang current ug voltage misulay sa electrical behavior sa panahon sa pag-interrupt, samantalang ang oras nagpakita sa temporal dynamics. Ang pag-analisis sa kini nga mga parameter naghulagway sa importante nga impormasyon sama sa variation trends sa interruption current ug voltage, interruption duration, ug overall performance.
2.2 Metodos sa Pagtuon ug Pag-setup sa Pagsulay alang sa Katangian sa Pag-Interrupt
Ang kasagaran nga mga metodo alang sa pagtuon sa katangian sa pag-interrupt sa eco-friendly gas-insulated RMUs nagsama sa tradisyonal nga mga pagsulay ug advanced numerical simulations. Ang tradisyonal nga mga pagsulay nagsama sa pag-setup sa switching ug load devices sa test rig, pagbago sa mga parameter sa power supply (voltage, current, etc.), pagmasid sa transient processes sa panahon sa pag-interrupt, ug pag-record sa mga parameter sama sa current, voltage, ug oras para sa data processing ug analisis.
Kon ikomparar sa tradisyonal nga mga pagsulay, ang numerical simulations naghulagway og mas taas nga akurado sa pag-model sa katangian sa pag-interrupt. Gamit ang computer simulation ug modeling techniques, ang numerical methods nagsolve sa key physical fields— sama sa electric field, magnetic field, temperature field, ug flow field—sa panahon sa pag-interrupt, sama sa pagtumong sa daghang mga factor sama sa current, voltage, electrode spacing, ug ambient temperature. Gihapon, ang numerical simulations mogamit sa pag-optimize sa disenyo sa RMU pinaagi sa pag-adjust sa material properties ug geometric configurations.
Alang sa pag-setup sa pagsulay, ang high-voltage DC power supplies ug high-power capacitor discharge units makapadala sa kinahanglan nga high-voltage ug high-current conditions. Ang high-speed data acquisition systems ug recorders gamiton aron mapresyong capture ang mga parameter sa pag-interrupt. Aron sigurado ang repeatability ug accuracy, ang pag-setup sa pagsulay nanginahanglan og calibration ug validation.
2.3 Pagsulay ug Analisis sa Interruption Current, Voltage, ug Oras
Ang pagsulay ug analisis sa interruption current, voltage, ug oras usa ka mahimong bahin sa pagtuon sa katangian sa pag-interrupt.
(1) Layo sa Pagsulay: Aron matun-an ang katangian sa pag-interrupt sa eco-friendly gas-insulated RMUs pinaagi sa pagsulay ug analisis sa interruption current, voltage, ug oras, ebaluahan ang ilang performance sa tunay nga kondisyon sa operasyon, ug maghatag og basehan alang sa paggamit ug pag-improve sa equipment.
(2) Equipment sa Pagsulay: Ang digital ammeters, voltage transformers, time-measuring instruments, oscilloscopes, ug data acquisition systems gamiton aron sigurado ang accurate measurement sa current, voltage, ug oras sa panahon sa pag-interrupt.
(3) Prosedura sa Pagsulay:
Pagsulay sa Interruption Current: Buhati ang pag-interrupt sa standard nga kondisyon sa pagsulay, irecord ang current waveforms, ug sigurado ang maayo nga koneksyon tali asa ang test equipment ug RMU. Sukdi ang variations sa current gamit ang current transformers ug digital ammeters.
Pagsulay sa Interruption Voltage: Parehas, buhati ang pag-interrupt sa standard nga kondisyon, irecord ang voltage waveforms, ug sukdi ang changes sa voltage gamit ang voltage transformers ug digital voltmeters.
Pagsulay sa Interruption Time: Gamit ang time-measuring instruments, presyong irecord ang oras interval gikan sa start hangtod sa completion sa operasyon sa pag-interrupt.
Pagsulay sa Transient Process: Gamit ang oscilloscopes ug data acquisition systems, capture ang transient current ug voltage waveforms sa panahon sa pag-interrupt aron mapasabot ang transient characteristics.
(4) Data Recording ug Analisis: Irecord ang current waveforms, voltage waveforms, interruption time data, ug transient waveforms. Analisi kon ang interruption current nakakatugot sa engineering requirements, kon ang interruption voltage nakakatugot sa specifications, ug kon ang interruption time nakakatugot sa design criteria. Ebaluahi ang impact sa transient processes sa performance ug stability sa equipment. Pinaagi sa kini nga detalyado nga prosedura sa pagsulay, ang komprehensibo nga pagtumong sa tanang relevant nga factors siguro ang accurate data collection ug in-depth analysis. Ang resulta gihatagan sa Table 1.
Table 1: Pagsulay ug Analisis sa Parameters sa Current, Voltage, ug Oras
| Numero sa Serie | Kuryente (A) | Boltahin (kV) | Oras (μs) |
| 1 | 100 | 12 | 120 |
| 2 | 120 | 11.5 | 150 |
| 3 | 80 | 13 | 100 |
| 4 | 110 | 11.8 | 130 |
| 5 | 90 | 12.5 | 110 |
Pinaagi sa pag-analisa sa Table 1, mahimong makakita ug mga sumusunod nga mga resulta:
May kaugnayan ang interruption current sa voltage; kasagaran, mas taas ang interruption current kon mas taas ang voltage.
Ang interruption time adunay relasyon sa current ug voltage; kon mas taas ang current ug voltage, mas maong ang interruption time.
Sa panahon sa pagsulay, dapat mag-atiman sa kontrol sa range sa current ug voltage sa wala sa interruption aron malihok ang mga dili eksakto nga resulta gikan sa mga values nga masyadong taas o mababa. Sumala usab, ang uban pang mga factor nga may impluwensya— sama sa ambient temperature ug humidity—dapat ihatag importansya.
2.4 Analisis sa Electromagnetic Field Sa Panahon sa Interruption Process
Para sa analisis sa electromagnetic field sa panahon sa interruption process sa eco-friendly gas-insulated ring main units, kinahanglan magtukod og test setup aron makatuman sa electromagnetic field measurements ug analisis. Sa eksperimento, makapuede magtukod og electromagnetic field measurement system aron matest ug irekord ang electromagnetic field sa panahon sa interruption process, isip ipailustrar sa Table 2.
Table 2: Analisis sa Electromagnetic Field Sa Panahon sa Breaking Process
| Pana (μs) | Kuryente (A) | Boltahan (kV) | Kalibotan sa Magnetic Field (T) |
| 0 | 0 | 0 | 0.001 |
| 5 | 500 | 145 | 0.015 |
| 10 | 1000 | 220 | 0.025 |
| 15 | 1500 | 299 | 0.030 |
| 20 | 2000 | 370 | 0.035 |
| 25 | 2500 | 440 | 0.040 |
Ang analisis sa pagkakaiba-iba sa electromagnetic field bahin sa proseso sa pag-interrupt batas sa Table 2 nagpakita nga sa oras sa pag-interrupt, ang kuryente naglelevel off ngadto sa zero, ug ang lakas sa magnetic field kasagaran nagbaba. Pagkatapos, ang lakas sa magnetic field gradual na mobalik ngadto sa iyang pre-interruption estado. Ang electromagnetic field analysis makapahimulos og importante nga reference data alang sa disenyo ug optimization sa eco-friendly gas-insulated ring main units.
3.Analisis sa Research Results bahin sa Arcing ug Interruption Characteristics
3.1 Data Analysis ug Processing sa Parameters Durante sa Arcing ug Interruption Processes
Durante sa arcing ug interruption tests, ang mga parameters sama sa current, voltage, ug oras gisukdan porsiyonha aron mas analisis ang arcing ug interruption characteristics. Sa data processing, ang statistical methods gigamit aron mas calculate ang mean, standard deviation, ug coefficient of variation para sa bawat parameter.
① Ang arcing test data gianalisis ug giproseso. Ang average values sa arcing current, voltage, ug oras mao ang 8.5 kA, 4.2 kV, ug 2.5 ms, bisan unsa. Ang standard deviations ug coefficients of variation usab gi-calculate aron maunsa ang distribution ug stability sa test data. Ang resulta nagpakita nga ang standard deviation sa arcing current mao ang 0.8 kA uban ang coefficient of variation nga 9.4%; ang standard deviation sa arcing voltage mao ang 0.4 kV uban ang coefficient of variation nga 9.5%; ug ang standard deviation sa arcing oras mao ang 0.2 ms uban ang coefficient of variation nga 8.0%. Kini nagpakita nga ang arcing test data adunay relatively stable distribution ug high reliability.
② Ang interruption test data gianalisis ug giproseso. Ang average values sa interruption current, voltage, ug oras mao ang 3.5 kA, 3.8 kV, ug 3.0 ms, bisan unsa. Padulong, ang standard deviations ug coefficients of variation gi-calculate. Ang resulta nagpakita nga ang standard deviation sa interruption current mao ang 0.5 kA uban ang coefficient of variation nga 14.3%; ang standard deviation sa interruption voltage mao ang 0.3 kV uban ang coefficient of variation nga 7.9%; ug ang standard deviation sa interruption oras mao ang 0.1 ms uban ang coefficient of variation nga 4.4%. Kini nagpakita nga ang interruption test data adunay relatively less stable ug lower reliability.
Batasan sa gibabag-o nga data analysis, makapahimulos nga ang reliability sa arcing test data mas taas kay sa interruption test data, posible tungod sa complex electromagnetic fields involved sa proseso sa interruption, nga nagkinahanglan og further in-depth investigation. Padulong, ang relationship sa tulo sa arcing ug interruption characteristics mahimo mapalambo gamay pa basiha sa test data.
3.2 Analisis sa Relationship sa Tulo sa Arcing ug Interruption Characteristics
Pinaagi sa pag-analisis ug pagproseso sa mga parameters sa tulo sa arcing ug interruption processes, ang relationship sa tulo sa arcing ug interruption characteristics mahimo mapalambo gamay pa. Ang arcing ug interruption characteristics mao ang key performance indicators sa eco-friendly gas-insulated ring main units, ug ang pag-unsa sa ilang interrelationship makapahimulos og valuable guidance alang sa disenyo ug optimization.
Sa perspektibo sa arcing ug interruption characteristics, ang mga parameters sama sa current, voltage, ug oras maghatag og lain-lain nga epekto sa duha ka proseso. Sa panahon sa arcing, ang arcing current ug duration mao ang primary parameters, samtang ang voltage usab naghatag og certain influence. Sa kabalaka, sa panahon sa interruption, ang interruption current mao ang dominant parameter, samtang ang oras ug voltage usab naglambigit. Busa, sa panahon sa pag-analisis sa relationship sa tulo sa arcing ug interruption characteristics, ang ilang respective key parameters kinahanglan mosubay.
Ang data analysis nagpakita og certain correlation sa tulo sa arcing ug interruption characteristics:
Ang pagtaas sa arcing current ug voltage mogresulta og mas taas nga generation sa arc byproducts ug mas taas nga energy consumption durante sa arcing, busa nagpadayon sa pagtaas sa difficulty sa interruption.
Ang pagtaas sa interruption current mogresulta og mas taas nga arc energy durante sa interruption, busa usab nagpadayon sa pagtaas sa difficulty sa interruption.
Padulong, ang electromagnetic field analysis durante sa arcing ug interruption nagpakita nga ang electromagnetic fields significant nga maghatag og impact sa duha ka proseso. Sa panahon sa arcing, ang electromagnetic field naghatag og constraining force nga limita ang arc diffusion. Sa panahon sa interruption, ang electromagnetic field nag-generate og repulsive force nga ipusil ang arc outward, affecting ang performance sa interruption.
Kini nga findings nagpakita nga ang arcing ug interruption characteristics adunay interrelated, primarily influenced sa ilang key operational parameters ug electromagnetic field effects. Busa, sa disenyo ug optimization sa eco-friendly gas-insulated ring main units, ang relationship sa tulo sa arcing ug interruption characteristics kinahanglan comprehensive nga consider, ug ang designs kinahanglan personalized basehan sa specific application scenarios aron makamit ang optimal performance.
4.Kompleto
Pinaagi sa pag-aral sa arcing ug interruption characteristics sa eco-friendly gas-insulated ring main units, makapahimulos nga ang karon nga characteristics adunay significant nga difference gikan sa traditional SF₆-insulated ring main units. Ang eco-friendly gas-insulated RMUs adunay mas strict nga requirements sa mga parameters sama sa current, voltage, ug oras, nga nagkinahanglan og mas precise nga disenyo ug optimization. Padulong, ang electromagnetic field distribution durante sa arcing ug interruption adunay lain: durante sa arcing, ang electromagnetic field mas concentrated ug intense, samtang durante sa interruption, mas uniform.
Bisan ang application sa eco-friendly gas-insulated ring main units nagpadayon sa pag-expand, ang future research mahimo magfocus sa sumala nga mga aspeto:
Optimization sa disenyo sa eco-friendly gas-insulated RMUs pinaagi sa simulation analysis.
Pag-investigate sa arcing ug interruption characteristics bajo sa ibuta nga operating conditions.
Exploration sa application potential sa bag-o nga eco-friendly gases sa insulated ring main units.
Sa tingob, kini nga mga natuklasan sa pananaliksik maoy nakaandam sa pagbutang og dako sa pagpalambo ug pagsabot sa mga eco-friendly gas-insulated ring main units.
