Análisis de acoplamiento electromagnético-mecánico-acústico de transformadores bajo interferencia de corriente inducida geomagnéticamente
Autores: An, Jingge; Pan, Chao; Shi, Xiaobo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis de acoplamiento electromagnético-mecánico-acústico de transformadores bajo interferencia de corriente inducida geomagnéticamente
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tormentas geomagnéticas
Corriente inducida geomagnéticamente
Acoplamiento electromecánico-acústico
Interferencia de GIC
Interacciones multifísicas
Criterios de umbral de estabilidad
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Durante las tormentas geomagnéticas, una corriente inducida geomagnéticamente (GIC) fluye hacia los transformadores de puesta a tierra, lo que puede causar vibraciones anómalas y ruido audible en los componentes internos. Este estudio establece un modelo de acoplamiento electromecánico-acústico (EMAC) para caracterizar las interacciones multiphísicas en transformadores bajo la interferencia de GIC. Basado en los datos medidos, la GIC se clasifica en componentes fluctuantes y constantes de acuerdo con sus características de fluctuación. Se propone un modelo de acoplamiento basado en la trayectoria de propagación para investigar las interacciones correlacionadas entre los campos físicos, extrayendo parámetros críticos, incluyendo corriente de devanado, flujo magnético, fuerza electromagnética, vibración y ruido. Las simulaciones comparativas revelan que el componente fluctuante induce variaciones multiphísicas más complejas, generando amplitudes de vibración y niveles de ruido significativamente más altos en comparación con los del componente constante. Se construye una plataforma experimental dinámica para obtener información de campo multiphísico en diferentes modos, y se verifica la efectividad del modelo y la corrección de las conclusiones a través de la validación de consistencia virtual-física. Sobre esta base, se establecen dominios de información de características multimodales para delinear los intervalos de estado operativo del transformador bajo la interferencia de GIC. Posteriormente, se desarrollan criterios de umbral de estabilidad, proporcionando una base cuantitativa crítica para el monitoreo de condiciones de transformadores de potencia.
Descripción
Durante las tormentas geomagnéticas, una corriente inducida geomagnéticamente (GIC) fluye hacia los transformadores de puesta a tierra, lo que puede causar vibraciones anómalas y ruido audible en los componentes internos. Este estudio establece un modelo de acoplamiento electromecánico-acústico (EMAC) para caracterizar las interacciones multiphísicas en transformadores bajo la interferencia de GIC. Basado en los datos medidos, la GIC se clasifica en componentes fluctuantes y constantes de acuerdo con sus características de fluctuación. Se propone un modelo de acoplamiento basado en la trayectoria de propagación para investigar las interacciones correlacionadas entre los campos físicos, extrayendo parámetros críticos, incluyendo corriente de devanado, flujo magnético, fuerza electromagnética, vibración y ruido. Las simulaciones comparativas revelan que el componente fluctuante induce variaciones multiphísicas más complejas, generando amplitudes de vibración y niveles de ruido significativamente más altos en comparación con los del componente constante. Se construye una plataforma experimental dinámica para obtener información de campo multiphísico en diferentes modos, y se verifica la efectividad del modelo y la corrección de las conclusiones a través de la validación de consistencia virtual-física. Sobre esta base, se establecen dominios de información de características multimodales para delinear los intervalos de estado operativo del transformador bajo la interferencia de GIC. Posteriormente, se desarrollan criterios de umbral de estabilidad, proporcionando una base cuantitativa crítica para el monitoreo de condiciones de transformadores de potencia.