Моделирование с мультифизикой и прогнозирование срока службы для резкости

Время публикации: 2025-07-03 Происхождение: Работает

Введение

Ареставщики всплеска имеют решающее значение для защиты от перенапряжения в энергетических системах. Обычные методы проектирования борются за количественную оценку механизмов отказа в сложных условиях эксплуатации. Это исследование интегрирует электротермально-механическую мультифизику с моделированием с помощью машинного обучения, управляемого жизненным обучением для достижения полной оценки надежности жизненного цикла.

Технические проблемы

1. Свойства нелинейного материала: сильные нелинейные характеристики тока напряжения варисторов ZnO при скачках молнии/переключения

2. Эффекты мультипольного соединения: распределение электрического поля влияет на тепловое поле, градиенты температуры вызывают механическое напряжение

3. Оперативная сложность: туман прибрежного соли, высокая высокая низкая температура и промышленное загрязнение ускоряют старение

Ключевые инновации

1. Многомасштабное моделирование

-Макро-масштаб: 3D EM-Fluid-Thermal Copting (Comsol/Ansys)

- Микромасштабная: молекулярная динамика моделирование деградации границы зерна Zno

2. Ускоренные испытания на старение

Тип стресса	Коэффициент ускорения	Эквивалентность
Термический велосипед	3,2 ×	1 цикл ≈ 30 естественных дней
Всплеск тока	5,7 ×	100 скачков ≈ 1 год молнии
Соленый спрей	4,1 ×	96h ≈ 1 год воздействия на побережье

Промышленная проверка

Тематическое исследование на ± 800 кВ UHVDC Converter Station:

- Точность предупреждения о неисправностях: 92,3% (улучшение 47%)

- Ошибка прогнозирования жизни: <± 8% (Стандарт МЭК: ± 20%)

- Снижение затрат на техническое обслуживание: 340 тысяч долларов в год за станцию

Заключение

Эта технология обеспечивает переход от замены замены к обслуживанию на основе условий. Будущие работы будут распространяться на оффшорные ветряные фермы и другие экстремальные условия.