Добірка наукової літератури з теми "Електричні систем"

З’ясовується зв’язок між явищами,що відбуваються в гідравлічних та електричних системах шляхом порівняння процесів руху рідини в магістральних нафтопроводах та процесів, що відбуваються в лініях електропередачі з розподіленими параметрами. Встановлюються гідравлічні і електричні аналоги, а саме тиск рідини та напруга, витрата рідини та струм, гідравлічне коло представляється у вигляді електричного кола, визначаються поняття гідравлічного активного опору, гідравлічної індуктивності та гідравлічної ємності. Пропонується розглядати гідравлічні системи як динамічні ланки, зміни значень параметрів котрих доцільно застосовувати для оцінювання технічного стану бензинових або дизельних двигунів внутрішнього згоряння, використовуючи при цьому такі фізичні величини, що характеризують роботу систем двигунів, як тиск та витрата рідини, і визначаючи технічний стан цих систем шляхом з’ясування зміни амплітудних, частотних, фазових та часових характеристик динамічних кіл, створених гідравлічними активними опорами, гідравлічними індуктивностями та гідравлічними ємностями.

Пропонується при створенні нових та модернізації існуючих систем електропостачання комплексів озброєння і військової техніки розробляти пристрої релейного захисту, автоматики та технічної діагностики основного обладнання цих систем використовувати безконтактні електричні апарати, проектування та розробка яких здійснюється з використанням математичного апарата алгебри логіки, в якому пропонується брати за основу часові бульові функції. Дається визначення часових бульових функцій та часових операторів. Наводяться основні часові бульові функції і приклади реалізації часових бульових функцій і операторів затримки. Розглядається приклад розробки логічної частини релейного захисту системи гарантованого живлення, в якій накопичувачем енергії є інерційний маховик, а перетворювачем енергії є синхронна електрична машина, яка в залежності від стану зовнішнього вводу працює в режимі синхронного електричного двигуна, або в режимі синхронного генератора. Наводиться схема логічної частини пристрою релейного захисту цієї системи.

Енергетичний комплекс України досі залишається досить потужним комплексом серед країн Єврозони. Українські електричні мережі, що входять до енергетичного комплексу мають значне розгалуження. Протяжність ліній електропередач високої і надвисокої напруги (750, 330, 220, 110 кВ) налічують тисячі кілометрів. Зношеність обладнання в системі електропостачання Україні позначається на надійності електропостачання і на якісних показниках. В таких умовах підтримання робочого стану обладнання забезпечується поточним обслуговуванням. Значна увага приділяється своєчасному виявленню пошкодження, точному визначенні місця аварії і її характеру. Висока напруга в мережі призводить до появи такого побічного фактору, як коронний розряд, який не тільки споживає значні обсяги електричної енергії, але й спотворює її. Поява коронного розряду може бути ознакою електричної несправності системи передачі струму. Тому авторами було обрано напрям по розробці гальванічно-незалежних систем діагностики стану енергетичного обладнання через діагностику наявності коронного розряду. Для визначення наявності коронного розряду необхідно використання або значної кількості систем діагностики, або розташування таких систем на пересувних платформах. Пропонується використовувати безпілотні літальні апарати в якості платформи. Запропоновані авторами методи акустичного контролю можуть бути заблоковані власними шумами літальних апаратів. Тому було проведено акустичний аналіз різних режимів роботи літальних апаратів і їх порівняння із акустичним спектром коронного розряду. Отримані результати дозволили візуалізувати можливість використання акустичних систем на борту безпілотних літальних апаратів для проведення діагностики коронного розряду за акустичними параметрами.

У статті розглядаються способи регулювання напруги в електричних мережах, засновані на зміні параметрів мережі, зміні реактивної потужності, використанні регулюємих силових трансформаторів, у яких можливо змінювати кількість витків їх обмоток та перерозподіляти магнітний потік й змінювати додаткові електрорушійні сили та кут їх вмикання. В електричній мережі можна здійснювати як централізоване (загальне), так і децентралізоване (місцеве) регулювання напруги. Загальне регулювання напруги здійснюється в центрах живлення і призводить до зміни напруги у всій електричної мережі і може бути використано для груп споживачів електричної енергії, що знаходяться в приблизно однакових умовах і мають збігаючись у часі графіки навантажень. Місцеве регулювання напруги використовується тоді, коли електрична мережа має багато ліній електропередачі, які мають значну довжину і істотно розрізняються графіками навантажень і режимів роботи споживачів електричної енергії. Як правило, місцеве регулювання напруги використовується у випадках забезпечення харчування електричною енергією споживачів першої категорії, до яких слід віднести споживачів військових об'єктів.

Тема статті пов’язана із розробкою системи контролю мікроклімату в приміщенні на базі контролеру Siemens TC65T із вбудованим GSM-модулем. В статті дається аналіз сучасних систем контролю мікроклімату. Сутність розглянутої проблеми полягає в проектуванні системи з меншою вартістю відносно подібних їй систем. В статті наведені функціональні та принципові електричні схеми спроектованої системи контролю мікроклімату, підібрані виконавчі механізми та розрахована сумарна вартість системи. Автори статті надають математичну модель системи, розроблену в середовищі LabVIEW 8.6.

У статті розглянуто складові методики використання мобільних інтернет-пристроїв як засобу формування загальнопрофесійної складової компетентності бакалавра електромеханіки в моделюванні технічних об’єктів: застосування різних способів подання моделей; розв’язання професійних задач засобами ІКТ; компетентності в електричних машинах та критичного мислення. На змісті навчання навчальних дисциплін «Вища математика», «Теорія автоматичного управління», «Моделювання електромеханічних систем», «Електричні машини» розкрито особливості використання Scilab, SageCell, Google Sheets, Xcos on Cloud для формування загальнопрофесійної компетентності бакалавра електромеханіки в моделюванні технічних об’єктів. Зроблено висновок про доцільність використання наступного програмного забезпечення мобільних інтернет-пристроїв: хмаро орієнтованих табличних процесорів як засобів моделювання (включно із нейромережевим); систем візуального моделювання як засобів структурного моделювання технічних об’єктів; мобільних комп’ютерних математичних системи, що використовується на всіх етапах моделювання; мобільних комунікаційних засобів для організації спільної діяльності з моделювання. Виходячи зі змісту компетенції із застосування різних способів подання моделей, її формування та розвиток відбувається протягом усієї професійної підготовки бакалавра електромеханіки, тому виокремлювати провідні для цього процесу навчальні дисципліни недоцільно. Дана компетенція є загальнопрофесійною складовою компетентності бакалавра електромеханіки в моделюванні технічних об’єктів. Важливою складовою компетенції із застосування різних способів подання моделей є формування здатності до добору адекватних способу подання моделі засобів комп’ютерного моделювання. Одним із традиційних для навчання моделювання засобів ІКТ є системи комп’ютерної математики. Ключові слова: мобільні інтернет-пристрої; бакалаври електромеханіки; моделювання технічних об’єктів; компетентності бакалавра електромеханіки; методика використання мобільних інтернет-пристроїв; навчання бакалаврів електромеханіки.

Дедалі частіше в літературі зустрічаються поняття локальних електричних мереж або microgrid. Сучасні локальні електричні системи (ЛЕС) України є складовою частиною розподільних електричних мереж енергопостачальних компаній. Локальна електрична мережа являться розподільною електричною мережею або її частиною, в якій в якості джерел енергії використовуються джерела розосередженого генерування, що використовують нетрадиційні та відновлювальні джерела енергії. Дослідженням показників якості електричної енергії в ЛЕС присвячені роботи як багатьох вітчизняних, так і іноземних вчених. Всі вони акцентують увагу на тому, що напруга у вузлах мережі з ВДЕ під час експлуатації може бути меншою або більшою граничних допустимих значень. Так само гармонійні складові струмів і напруг – можуть мати понаднормовані відхилення. Відомо, що в електричних мережах 3–35 кВ з ізольованою нейтраллю відбуваються процеси, які негативно позначаються на роботі електромагнітних пристроїв. Наприклад, середній термін служби трансформаторів напруги (ТН) часто не перевищує 3–5 років. До причин, які викликають пошкодження електрообладнання, можна віднести ферорезонансні перенапруги, комутаційні перенапруги, перехідні процеси, зміщення нейтралі, наявність постійної складової магнітного потоку в ТН при автоколивальних процесах в мережі. Значна кількість пошкоджень обладнання в мережах з ізольованою нейтраллю викликана ферорезонансом. Це явище викликає перенапруги або надструми, на вплив яких обладнання не розраховане і від яких воно не захищене. Крім того, ферорезонанс виникає частіше, ніж інші види впливів. Він особливо небезпечний тим, що може тривати довго. Показано, що підвищення надійності енергетичного обладнання є засобом підвищення надійності електропостачання споживачів. Це потребує розбудову та розвиток гібридних мереж з одночасним забезпеченням реконструкції і модернізації вже існуючого електроенергетичного устаткування ОЕС України та використання в його структурі відповідних засобів контролю основних контрольно-діагностичних параметрів.

Розглядаються електричні та електромагнітні зовнішні фактори впливу (ЗФВ) на безпеку інформаційних та керуючих систем (ІКС) АЕС. Наведено результати впливу їх на ІКС, важливі для безпеки АЕС, методи боротьби зі шкідливим впливом, приклади модернізації ІКС АЕС і рішення для підвищення завадо­стійкості, значення ЗФВ, які можуть являти загрозу для здоров’я та життя обслуговуючого персоналу АЕС.

Система автоматичного частотного розвантаження (АЧР) є одним із основних засобів, який широко застосовується в енергосистемах для стримування швидкого падіння частоти. Система АЧР здатна за мілісекунди відключити частину споживачів, а за секунди – зупинити падіння частоти в районах енергосистеми, які утворилися в результаті каскадної аварії з відключення ліній і генераторів. Для підтримки тимчасового балансу активної потужності в аварійних ситуаціях в енергосистемі повинна бути передбачена кількість навантаження на відключення. Тому національні оператори систем передачі або мережа операторів систем передачі електроенергії встановлюють так званий загальний обсяг розвантаження. Найчастіше в стандартах та нормативних документах енергосистем цей показник розраховують для загального пікового попиту і рекомендують розмістити в енергосистемі рівномірним географічним способом. Такий спосіб розміщення загального обсягу розвантаження не враховує структуру електромережі, добової та сезонної зміни потужностей генерації і споживання, незважаючи на те, що стандарти, нормативні документи вимагають це враховувати. В роботі запропоновано математичну модель і спосіб визначення загального обсягу розвантаження системи АЧР і його розміщення в мережі енергосистеми з урахуванням розподілених (у вузлах споживачів) відновлюваних джерел енергії, ймовірних варіантів аварійного поділу енергосистеми, вимог міжнародних стандартів та нормативних документів, що регулюють функціонування систем протиаварійного захисту в галузі електроенергетики. Модель являє собою задачу цілочисельного (бінарного) лінійного програмування, що здійснює вибір оптимального за критерієм категорійності набору пристроїв АЧР, які розміщені у наперед заданих вузлах енергосистеми і спрацювання яких забезпечує баланс потужності в аварійних районах її поділу. Електричні параметри усталених режимів, а також ефективність оптимального обсягу і розподілу розвантаження в мережі визначаються і перевіряються (верифікуються) у серії апріорних та апостеріорних розрахунків на точних математичних моделях, визнаних у світовій практиці програмних продуктів електроенергетики. Отриманий таким чином розподіл обсягів розвантаження підвищує імовірність балансування якнайбільшої кількості аварійних районів енергосистеми за умови задоволення вимог щодо частотно-часової зони відповідних перехідних процесів. Бібл. 9, табл. 3, рис. 2.

Проаналізовано вплив рівня напруги у бортовій мережі автотранспортних засобів на ефективність системи електрообладнання, зокрема на енергетичні витрати і безпеку експлуатації та технічного обслуговування. Доведено, що підвищення напруги у бортовій мережі автотранспортних засобів є вигідним в аспекті покращення енергетичних характеристик електричних машин, однак у класичних системах електрообладнання цього досягнути практично неможливо через необхідність збільшення ваги акумуляторних батарей. Однією із важливих проблем, яка пов'язана із підвищенням напруги у системах електрообладнання автотранспортних засобів, є безпека через ймовірність ураження водіїв і обслуговуючого персоналу електричним струмом високої напруги. Встановлено, що допустиме, за умовою безпеки, значення номінальної напруги у бортовій мережі системи електрообладнання автотранспортних засобів практично не повинна перевищувати 60 В. Підвищення рівня напруги у бортовій мережі сучасних автотранспортних засобів із традиційними системами електростартерного пуску двигунів зі свинцево-кислотними акумуляторними батареями практично вичерпується значенням 24 В, оскільки надалі вага акумуляторних батарей стає неприпустимо великою. Проблема збільшення величини бортової напруги автотранспортних засобів можна радикально вирішити лише під час переходу на електричні джерела стартерного пуску двигунів інших типів, наприклад ємнісні нагромаджувачі.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Сумський державний університет, Суми, 2018. Однією з основних проблем в електричних мережах є зниження втрат енергії і підвищення точності її обліку. Вирішення цієї проблеми можливе шляхом проведення узгодженої технічної політики підвищення точності вимірювань відпуску в мережу і корисного відпуску, а також приведення показників якості електроенергії (ПЯЕ) до нормованих значень. Згідно до даних звиту Міністерства енергетики та вугільної промисловості, сумарні технічні втрати електроенергії в електричних мережах України в 2016 році склали 16,63 млрд. кВт·год. Небаланс або комерційні втрати електроенергії склали близько 6,28 млрд. кВт·год. За 11 місяців 2017 року (з січня по листопад включно) сумарні технічні втрати електроенергії в електричних мережах України склали 14,87 млрд. кВт·год, а небаланс або комерційна складова – 5,77 млрд. кВт·год. Із загальної величини технічних втрат близько 78 % доводиться на електричні мережі 110 кВ і нижче, у тому числі 33,5 % – на мережі 0,4-10 кВ. Якщо взяти до уваги, що комерційні втрати зосереджені в основному в мережах 0,4-10 кВ, то загальна частка втрат в них від сумарних по країні в цілому складає близько 60 %. Враховуючи, що з об'єктивних причин завантаження електричних мереж 0,4 кВ збільшуватиметься у зв'язку з випереджаючим ростом побутового споживання електроенергії, доля втрат в розподільних мережах найближчими роками також ростиме. Для вдосконалення системи обліку електроенергії необхідно створювати умови для отримання за результатами вимірювань якомога більш достовірного балансу виробництва, передачі, розподілу і споживання електричної потужності або енергії в межах держави, а також показників якості електричної енергії, що споживається споживачами в розрахункових точках обліку. Для вирішення цієї задачі в роботі запропоновано використання наступних заходів: вдосконалення засад роботи лічильників електроенергії (ЛЕ) з тим, щоб вони більш точно враховували електричну енергію в мережах з низькою якістю електроенергії; використання екранів з мю-металу для захисту внутрішніх елементів лічильника, чуттєвих до дії електромагнітних полів; вдосконалення елементів конструкції ЛЕ, зокрема встановлення сучасних вимірювальних датчиків, побудованих з використанням наноматеріалів; розробка та впровадження рекомендацій, спрямованих на зменшення впливу зовнішніх факторів на ЛЕ та підвищення їхньої точності (їх дотримання дозволить оптимізувати режими роботи розподільчих електричних мереж за рахунок зменшення складової комерційних втрат). Таким чином, дослідження та врахування впливу низької якості електроенергії та зовнішніх факторів на системи реєстрації є актуальною науково-технічною задачею, оскільки подібні явища можуть призводити до суттєвих похибок обліку електричної енергії та збільшення комерційних втрат. Дисертаційна робота присвячена розробці оптимальних засад роботи ЛЕ та рекомендацій, які направлені на удосконалення систем обліку електроенергії шляхом урахування низької якості електроенергії та зовнішніх факторів, таких як електромагнітні поля. В роботі показано, що при відхиленні ПЯЕ від нормованих значень ЛЕ однієї і тієї ж номінальної потужності (справні і повірені) можуть показувати істотно різні результати обліку електроенергії, споживаної одним і тим же навантаженням. Різниця показів може перевищувати суму меж припустимих похибок лічильників. Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому: вдосконалено метод реєстрації електричної енергії засобами вимірювальної техніки, які відрізняються врахуванням спотворень синусоїди живлячої напруги, що дозволить зменшити недооблік в мережах з вищими гармоніками (ВГ) і відхиленнями інших ПЯЕ на 3,41 %, порівняно з найбільш розповсюдженими ЛЕ, які входять до Державного реєстру засобів вимірювальної техніки України; вперше науково обґрунтовано та теоретично підтверджено доцільність впровадження наноматеріалів для датчиків струму та напруги сучасних ЛЕ, що дозволить підвищити точність датчиків, їхню стійкість до зовнішніх впливів та зменшити комерційні втрати електроенергії на всіх рівнях системи обліку; отримала подальший розвиток математична модель роботи ЛЕ, яка відрізняється врахуванням впливу ПЯЕ на точність визначення кількості спожитої електроенергії, що дозволить аналізувати роботу ЛЕ в умовах відхилень напруги та частоти від номінальних значень; удосконалено метод екранування ЛЕ від електромагнітних полів, створюваних потужними магнітами, який визначає оптимальну форму екрану, що дозволяє підвищити експлуатаційні властивості ЛЕ. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці принципу та алгоритму роботи цифрового ЛЕ, який дозволить найбільш точно враховувати електроенергію при відхиленнях ПЯЕ від нормованих значень. Запропоновані зовнішні та внутрішні методи зменшення впливів на ЛЕ. Запропоновано оптимальний екран для захисту від впливу магнітних полів.= Рекомендовані перспективні наноматеріали для трансформаторних датчиків струму та датчиків струму та напруги, побудованих на основі ефекту Холла. Результати даної роботи впроваджені в Сумському РЕЦ Північної ЕС ДП «Національна енергетична компанія «Укренерго» та використовуються в навчальному процесі кафедри електроенергетики СумДУ для підготовки студентів за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» при викладенні навчального курсу «Електричні системи та мережі».
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Electrical power stations, networks and systems. – Sumy State University, Sumy, 2018. One of the main problems in electric networks is to reduce energy losses and to increase its accounting accuracy. The solution of this problem is possible by means of a harmonized technical policy, measurements accuracy increase, as well as bringing the power quality (PQ) to the normalized values. According to the report of the Ministry of Energy and Coal Mining, the total technical losses of electricity in electric networks of Ukraine in 2016 were16.63 billion kWh. The unbalance or commercial losses of electricity amounted to about 6.28 billion kWh. During the 11 months of 2017 (from January to November inclusive), the total electricity technical losses in electric networks of Ukraine amounted to 14.87 billion kWh, while the unbalance or commercial component was 5.77 billion kWh. About 78 % of the total technical losses are referred to 110 kV and below voltage electric networks, including 33.5 % in 0.4-10 kV. If we take into account that commercial losses are concentrated mainly in 0.4-10 kV networks, then their share of losses from the country’s total is about 60 %. Taking into account that due to objective reasons loading of 0.4 kV electrical networks will increase due to the domestic consumption rising, the share of losses in distribution networks will also increase in the next years. To improve the electricity accounting system, it is necessary to create conditions for obtaining the most accurate balance of production, transmission, distribution and consumption of electric power or energy within the limits of the state, as well as indicators of power quality, according to the measurements results. To solve this problem the following measures are proposed: improvement of the principles of electricity meters operation so that they are able to account electric energy more accurately in networks with low power quality; use a mu-metal screens for protection of the meter’s internal elements, which are sensitive to the action of electromagnetic fields; improvement of the power meters’ elements design, in particular the installation of modern measuring transducers constructed using nanomaterials; development and implementation of recommendations aimed at reduce the influence of external factors on the electric energy meters and increase their accuracy (it will allow to optimize the modes of distribution electrical networks’ operation due to commercial losses reducing). Thus, research and consideration of the effect of poor quality electricity and external factors on registration systems is a relevant scientific and technical task, because such phenomena can lead to significant errors in the electric energy accounting increase commercial losses. The thesis is dedicated to the development of the algorithm and the principle of power meters’ (PM) operation and recommendations that are aimed at energy metering systems improving by taking into account the poor power quality and external factors such as electromagnetic fields. It is shown and justified that under the conditions when the harmonic composition in operating electric networks goes beyond the established standards, there are errors in the indications of commercial electricity meters that exceed the permissible values. The developed bases of the digital power meter will allow most accurately take into account electric power in the presence of higher harmonics and other deviations of power quality (PQ) from the normalized values and to reduce commercial electricity losses up to 3.41%, compared to the most common PM included in the State Register of measuring equipment of Ukraine. The optimal screen of mu-metal is proposed to protect the pulse transformers, which are used in modern PM, from the impact of strong magnetic fields, which are created by rare-earth magnets. Properties and efficiency of the proposed screen are investigated by modeling in the software package CST Studio Suite. This paper has analyzed the registration error variation of a PM with respect to the load harmonic parameters and meter parameters, and, based on the results of the analysis, compensation methods have been proposed to improve the accuracy of PMs operated in situations which involve harmonics. The compensation methods are categorized as two types, the meter external methods and meter internal methods. The meter external methods aim to improve the load characteristics, which include improving the load power factor, repressing the voltage and current harmonic quantities, and decreasing the magnitude of the harmonic power factors. The meter internal methods emphasize improvement of the harmonic performance of the PM itself. In particular it includes utilizing of promising nanomaterials for transformer current sensors and current and voltage sensors built on the basis of the Hall effect. The feasibility and priority of each of the proposed methods was evaluated. The results of this work are implemented in the Sumy Northern EC REC of State Enterprise "National Energy Company" Ukrenergo "and used in the educational process of the SSU Department of Power Engineering for the training of students in the specialty 141"Electricity, electrical engineering and electromechanics", in the frames of the course "Electrical systems and networks".

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – Електричні станції, мережі і системи. – Сумський державний університет, Суми, 2018. Дисертаційна робота присвячена розробці оптимальних засад роботи ЛЕ та рекомендацій, які спрямовані на удосконалення систем обліку електроенергії шляхом урахування низької якості електроенергії та зовнішніх факторів, таких як електромагнітні поля. В роботі показано, що при відхиленні показників ЯЕ від нормованих значень ЛЕ однієї і тієї ж номінальної потужності (справні і повірені) можуть показувати істотно різні результати обліку електроенергії, споживаної одним і тим же навантаженням. Різниця показів може перевищувати суму меж припустимих похибок лічильників, що призводить до значних комерційних втрат електроенергії. Розроблено принцип та алгоритм цифрового ЛЕ, який дозволить найбільш точно враховувати електроенергію при відхиленнях ПЯЕ від нормованих значень. Запропоновані зовнішні та внутрішні методи зменшення впливів на ЛЕ. Запропоновано оптимальний екран для захисту від впливу магнітних полів. Рекомендовані перспективні наноматеріали для трансформаторних датчиків струму та датчиків струму та напруги, побудованих на основі ефекту Холла.
Thesis for scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.14.02 – Electrical power stations, networks and systems. – Sumy State University, Sumy, 2018. The thesis is dedicated to the development of the algorithm and the principle of power meters’ (PM) operation and recommendations that are aimed at energy metering systems improving by taking into account the poor power quality and external factors such as electromagnetic fields. It is shown and justified that under the conditions when the harmonic composition in operating electric networks goes beyond the established standards, there are errors in the indications of commercial electricity meters that exceed the permissible values. This leads to a violation of the measurement system’s uniformity and introduces significant errors in the balance of released/received electricity. The higher the order of harmonic distortion, the less the frequency error response of a power meter. This is true for both induction and electronic meters. The developed principle and the algorithm of the digital power meter will allow most accurately take into account electric power in the presence of higher harmonics and other deviations of PQ from the normalized values and to reduce commercial electricity losses up to 3.41%, compared to the most common PM included in the State Register of measuring equipment of Ukraine. The optimal screen of mu metal is proposed to protect the pulse transformers, which are used in modern PM, from the impact of strong magnetic fields, which are created by rare-earth magnets. Properties and efficiency of the proposed screen are investigated by modeling in the software package CST Studio Suite. This paper has analyzed the registration error variation of a PM with respect to the load harmonic parameters and meter parameters, and, based on the results of the analysis, compensation methods have been proposed to improve the accuracy of PMs operated in situations which involve harmonics. The compensation methods are categorized as two types, the meter external methods and meter internal methods. The meter external methods aim to improve the load characteristics, which include improving the load power factor, repressing the voltage and current harmonic quantities, and decreasing the magnitude of the harmonic power factors. The meter internal methods emphasize improvement of the harmonic performance of the PM itself. In particular it includes utilizing of promising nanomaterials for transformer current sensors and current and voltage sensors built on the basis of the Hall effect. The feasibility and priority of each of the proposed methods was evaluated.

Робота виконана у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.Захист відбувся „ 30 ” листопада 2012 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, Україна, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, корп. 2, ауд. 79. З дисертацією можна ознайомитися в науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя за адресою 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56.
У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання – удосконалено математичну модель та методи фізичного моделювання електромагнітних процесів у високовольтних джерел сигналів напруги та струму, розроблено нові методи оцінювання та коригування точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Дисертацію присвячено удосконаленні існуючих а також розробці нових математичних моделей і методів для визначення та корекції точності характеристик високовольтних джерел сигналів. Доведено, що ці характеристики які можуть бути визначені безпосередньо під час експлуатації джерел сигналів, що у високовольтних мережах пов’язано з суттєвими труднощами. Вперше запропоновано для визначення точності характеристик високовольтних джерел сигналів напруги використовувати їх паспортні дані, та визначати характеристики без додаткових вимірювальних експериментів. Доведено, що після корекції характеристик точності високовольтних джерел сигналів, похибка представленої інформації знизиться приблизно в 5 раз також, визначена межа зниження похибки, яка досягається після компенсації систематичної складової похибки. Ця величина обмежується можливостями метрологічного забезпечення на заводі виробнику Розроблено метод (алгоритм) для автоматичної корекції систематичних похибок джерел сигналів струмів та напруг, які працюють під навантаженням.
В диссертационной работе развязана важная научно-техническая задача – усовершенствована математическая модель и методы физического моделирования электромагнитных процессов у высоковольтных источников сигналов напряжения и тока, разработаны новые методы оценивания и корректировки точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Диссертация посвящена усовершенствованию существующих, а также разработке новых математических моделей и методов для определения и коррекции точности характеристик высоковольтных источников сигналов. Доказано, что эти характеристики могут быть определены непосредственно во время эксплуатации источников сигналов, что в высоковольтных сетях связано с существенными трудностями. Впервые предложено для определения точности характеристик высоковольтных источников сигналов напряжения использовать их паспортные данные, и определять характеристики без дополнительных измерительных экспериментов. Доказано, что после коррекции характеристик точности высоковольтных источников сигналов, погрешность представленной информации снизится приблизительно в 5 раз, также определен предел снижения погрешности, которая достигается после компенсации систематической составной погрешности. Эта величина ограничивается возможностями метрологического обеспечения на заводе изготовителе. Разработан метод (алгоритм) для автоматической коррекции систематических погрешностей источников сигналов токов и напряжений, которые работают под нагрузкой.
Scientific task of great importance – improvement of the mathematic model and methods of physical modeling of electro-magnetic processes in the high-voltage sources of voltage and current signals has been solved. New methods of estimation and correction of accuracy of of high-voltage signals sources characteristics have been developed. Application of the proposed solutions makes possible to take measures for reducing of the electrical energy losses, increasing of the electrical energy quality factors and more precise balancing of the relay protection schemes and automation in the electric supply systems. Main results obtained in the work: Mathematic model for determination of the operation errors of the voltage signals using their standard operating procedures has been developed, which can be used while balancing the relay protection schemes and makes possible to increase power measuring systems accuracy and electrical power measuring systems accuracy and electrical power measuring in the high voltage circuits without additional measuring experiments by calculating, that is, without stopping of the voltage current sources (VCS) operation, which in the high-voltage nets results in great difficulties. At the presented models investigations of high-voltage VCS characteristics testify, the effect on the characteristic accuracy according to the losses angle is sufficient less, than those of the voltage. That is why the increase of the measurement accuracy is worthy being according to the increase of accuracy characteristic according the voltage, which improves the result of measuring. Possibility to increase the accuracy of the presented information by decreasing the error of the measurement systems, which contain high-voltage current and voltage signals sources, has been proved. Increased accuracy is obtained without signal sources replacement being operated in the moment, taking into account their characteristics more completely. Dissertation, which proves that after compensation of the systematic error components of high-voltage current sources, the error of the presented information will go down approximately in 5 times . The limit of the error decrease that is achieved after compensation of the systematic error component was found too. This value is limited by the possibilities of the metrology at the plant producer and equals about 0,05%. The model has been developed and the scheme for measuring current signals sources characteristics from the low-voltage side was presented, which can be applied in the production for determination of the error which is equal to real under real load. It was found, that the correction of the high-voltage signal sources was carried out. To build iteration correction procedure using obtained meanings of the measured values is not reasonable. Iteration procedure must be built furnishing a correction to the first meaning of the measured value. The limit of the error decrease for signal sources and voltage current sources and which is obtained after the characteristics correction, was found. This value is limited by the possibilities of the metrological maintenance at the plant-producer and equals about 0,05%. To correct the characteristics of the high-voltage signal sources and to increase the accuracy of the presented data, certain algorithms, according to which the development of the software if possible, have been developed.

В даній роботі розроблено та представлено алгоритми та комп’ютерна програма «PQI», що дозволяють розраховувати основні показники якості електричної енергії вимірюваних сигналів: відхилення амплітуди напруги та частоти, коефіцієнта 𝑛 -ої гармонічної складової напруги, коефіцієнта викривлення синусоїдальної кривої напруги та тимчасової перенапруги у відповідності до вимог ДСТУ ЕN 50160:2014 та ГОСТ 13109-97. В програмному продукту використано швидке перетворення Фур’є для пошуку амплітудно-частотного спектра. Для підвищення точності пошуку амплітуди, фази та частоти гармонік вихідного сигналу, використано другий метод Квіна та метод кореляційної функції. В економічній частині розраховано собівартість програмного продукту із урахуванням економічних чинників, які впливають на його вартість. В розділі охорона праці розраховано захисне заземлення для лабораторної установки, на якій проводилися вимірювання та дослідження програмного продукту.