Khảo sát ảnh hưởng phổ pha tần số của độ biến đổi điện áp đến độ chính xác của phép đo xung sét chuẩn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BAÙCH KHOA - TRẦN VĂN CHƯƠNG ĐỀ TÀI KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP ĐẾN ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA PHÉP ĐO XUNG SÉT CHUẨN Chuyên ngành : Hệ Thống Điện Mã số ngành : 2.06.07 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS HỒ VĂN NHẬT CHƯƠNG Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày thaùng năm 2004 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên Ngày tháng năm sinh Chuyên ngành: I TÊN ĐỀ TÀI: II : Trần Văn Chương : 01/03/1973 : Hệ Thống Điện Phái : Nam Nơi sinh : Thanh Hóa MSHV : HTĐI12-018 Khảo sát ảnh hưởng phổ pha – tần số biến đổi điện áp đến độ xác phép đo xung sét chuẩn NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: CHƯƠNG :Mở đầu CHƯƠNG :Tổng quan CHƯƠNG :Lý thuyết sở CHƯƠNG :Ảnh hưởng phổ pha tần - số biến đổi điện áp đến độ xác phép đo xung sét chuẩn CHƯƠNG : Kết luận III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: / / IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: / / V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TIẾN SĨ HỒ VĂN NHẬT CHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN Ts Hồ Văn Nhật Chương Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày tháng năm 2004 PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Trường Đại Học Bách Khoa Luận Văn Cao Học LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta đà phát triển công nghiệp hoá, đại hoá, ngành, nghề không ngừng thi đua phát triển Đặc biệt ngành điện ngày phải hoàn thiện Cần phải tìm đến trang thiết bị đại mà yêu cầu tính xác cao Được cho phép nhà trường, phòng Quản lý sau đại học môn Hệ thống điện, em thực đề tài "Khảo sát ảnh hưởng phổ pha – tần số biến đổi điện áp đến độ xác phép đo xung sét chuẩn" thầy Hồ Văn Nhật Chương hướng dẫn Nhờ hướng dẫn tận tình thầy tạo điều kiện giúp em hoàn thành luận văn thời hạn Tuy luận văn hoàn thành, kiến thức nhiều hạn chế , nên tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý quý báu quý Thầy, Cô bạn bè để luận văn em hoàn thiện Xin chơn thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2004 Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa Luận Văn Cao Học LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cảm tạ đến quý thầy cô khoa Điện – Điện tử, đặc biệt thầy cô môn Hệ Thống Điện truyền lại cho em kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành nhiệm vụ Em xin bầy tỏ lòng biến ơn đến thầy Hồ Văn Nhật Chương tận tụy hướng dẫn em hướng nghiên cứu cụ thể cho vấn đề luận văn Em xin chân thành cảm ơn đến gia đình bạn bè nguồn động viên lớn giúp em hòan thành luận văn tốt nghiệp Luận Văn Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa Luận Văn Cao Học MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG2: TỔNG QUAN CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT CƠ SỞ 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.5 MỐI QUAN HỆ GIẢI TÍCH GIỮA CÁC THÔNG SỐ ĐIỆN ÁP SÉT KHÁI QUÁT TÓM TẮT PHƯƠNG PHÁP TÍNH TÓAN CÁC THÔNG SỐ CỦA XUNG ĐIỆN ÁP SÉT BIẾN ĐỔI FOURIER XUNG ĐIỆN ÁP SÉT LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CHUỖI ROURIER BIẾN ĐỔI FOURIER XUNG ĐIỆN ÁP SÉT GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN TÍCH PHÂN GẦN ĐÚNG MỞ ĐẦU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT LUẬN HÀM TRUYỀN CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP TỔNG KẾT CHƯƠNG 10 10 11 16 17 17 18 22 22 23 CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 24 4.1 THÀNH LẬP BIỂU THỨC TÓAN HỌC ĐIỆN ÁP ĐẦU RA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 25 4.2 KHẢO SÁT PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 27 4.2.1 THÀNH LẬP QUAN HỆ TOÁN HỌC PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 27 4.2.2 KHẢO SÁT PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 29 4.2.3 TÌM HÀM ĐÁNH GIÁ NHANH PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 48 4.3 TỔNG KẾT CHƯƠNG 56 CHƯƠNG 5: ẢNH HƯỞNG PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN Luận Văn Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa Luận Văn Cao Học ĐỔI ĐIỆN ÁP ĐẾN ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA PHÉP ĐO XUNG SÉT CHUẨN 58 5.1 KHẢO SÁT PHỔ BIÊN ĐỘ – PHA – TẦN SỐ ĐIỆN ÁP RA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 59 5.1.1 PHỔ BIÊN ĐỘ – PHA – TẦN SỐ TRONG TRƯỜNG HP GÓC PHA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP TẠO RA SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP ĐẦU RA KHÔNG ĐỔI THEO TẦN SỐ 59 5.1.2 PHỔ BIÊN ĐỘ – PHA – TẦN SỐ TRONG TRƯỜNG HP 71 GÓC PHA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP TẠO RA SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP ĐẦU RA LUÔN NHỎ HƠN MỘT GIÁ TRỊ K 5.2 THÀNH LẬP BIỂU THỨC QUAN HỆ SAI SỐ THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ 76 5.3 BIỂU THỨC ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ 83 5.3.1 THÀNH LẬP BIỂU THỨC ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ 83 5.3.2 ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ 83 5.4 TỔNG KẾT CHƯƠNG 89 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC 94 Luận Văn Cao Học Trường Đại Học Bách Khoa Luận Văn Cao Học Luận Văn Cao Học Luận Văn Cao Học Trang Chương 4:Khảo Sát Phổ Pha–Tần Số CHƯƠNG MỞ ĐẦU Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang Chương 4:Khảo Sát Phổ Pha–Tần Số CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Trong thập niên gần đây, với phát triển ngành lượng giới, ngành lượng Việt Nam có bước tiến đáng kể, nhiều nhà máy điện, nhiều hệ thống truyền tải lượng trung bình cáo áp xây dựng khắp nơi Những đường dây siêu cấp điện áp 500KV xây dựng nối liền hai miền Nam, Bắc tỉnh, thành đáp ứng nhu cầu điện ngành kinh tế phục vụ đời sống sinh hoạt nhân dân Trong thực tế vận hành hệ thống điện, cách điện trang thiết bị hệ thống điện máy biến áp động lực, máy phát điện, máy biến điện áp, máy biến dòng điện chịu tác đụng điện áp làm việc lâu dài mà thường xuyên bị tác dụng thời gian ngắn dạng điện áp, điện áp nội điện áp khí quyển, có giá trị lớn điện áp định mức hệ thống nhiều lần Do đó, để an toàn đảm bảo độ tin cậy vận hành hệ thống điện, đặc biệt hệ thống điện điện áp cao, cần phải tiến hành nghiên cứu nghiêm túc việc xác định xác thông số điện cao áp Trong phòng thí nghiệm điện áp cao, để mô hình cho dạng điện áp, người ta chế tạo thiết bị phát dạng xung chuẩn điện áp khí dạng xung chuẩn điện áp nội Để đo lường thông số điện áp dòng điện người ta chế tạo thiết bị đo trực tiếp gián tiếp Đối với điện áp cao, dòng lớn thực việc đo trực tiếp thông số điện gặp khó khăn tốn Cho nên, thực tế, thường gặp loại thiết bị đo gián tiếp có nghóa tín hiệu ghi nhận phải thông qua phân áp phân dòng Tuy việc ghi nhận tín hiệu dòng gần với giá trị thực tốt, việc làm lúc thực Do tuỳ thuộc vào mục đích, yêu cầu sử dụng mà phép đo thực với cấp độ xác cho trước Hiện giới có nhiều thiết bị đo lường cao áp sử dụng kỹ thuật cao Do độ xác phép đo phải nâng cao cho phù hợp Theo tiêu chuẩn đo lường giới [1] [2] sai số cho phép để đo giá trị biên độ xung điện áp sét 3% đuôi sóng cho phép khoảng 10% Tuy giá trị sử dụng, với tiến khoa học kỹ thuật công nghệ ngày phát triển , thiết bị ghi nhận tín hiệu ( dao động ký, đồng hồ kỹ thuật số ) ngày có độ xác cao hơn, việc nâng cao độ xác cho phép đo sóng xung điện áp công việc thiết yếu thời lónh vực đo lường, đặc biệt đo lường điện áp dòng điện xung cao Như biết, tất thiết bị đo người ta quan tâm tới ảnh hưởng đặc tính biên độ đến tỉ số biến đổi K chia điện Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 81 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số Bảng 5.7: Bảng sai số biên độ điện áp theo góc pha (ϕ(f) tần số 1MHz; 3MHz; 4MHz; 5MHz) ϕ Κ(1ΜΗζ) Κ(2ΜΗζ) Κ(3ΜΗζ) Κ(4ΜΗζ) Κ(5ΜΗζ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -3,60 -7,20 -18,00 -39,60 -61,20 -82,80 -104,40 -108,00 -111,60 -129,60 -151,20 -172,80 -187,20 -212,40 -234,00 -252,00 -255,60 -273,60 -288,00 -291,60 -313,20 -349,20 -352,80 -356,40 -360,00 0,08 0,16 0,37 0,63 0,66 0,46 0,05 -0,03 -0,12 -0,60 -1,23 -1,82 -2,16 -2,56 -2,68 -2,59 -2,55 -2,28 -1,97 -1,88 -1,30 -0,27 -0,18 -0,09 0,00 0,23 0,45 1,08 2,10 2,68 2,75 2,29 2,17 2,03 1,18 -0,12 -1,53 -2,45 -3,80 -4,54 -4,78 -4,79 -4,58 -4,17 -4,03 -2,98 -0,70 -0,47 -0,23 0,00 -0,28 -0,56 -1,41 -3,04 -4,38 -5,25 -5,52 -5,50 -5,47 -5,04 -4,00 -2,54 -1,44 0,52 1,98 2,89 3,02 3,47 3,50 3,47 2,90 0,81 0,54 0,28 0,00 -0,07 -0,14 -0,38 -0,92 -1,47 -1,95 -2,30 -2,34 -2,38 -2,47 -2,40 -2,13 -1,86 -1,26 -0,71 -0,28 -0,20 0,15 0,34 0,38 0,48 0,19 0,13 0,07 0,00 -0,02 -0,05 -0,14 -0,42 -0,78 -1,17 -1,54 -1,59 -1,65 -1,87 -2,02 -2,03 -1,95 -1,68 -1,34 -1,02 -0,96 -0,64 -0,41 -0,35 -0,10 0,04 0,03 0,02 0,00 Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 82 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ĐẶC TÍNH SAI SỐ BIÊN ĐỘ THEO GÓC PHA TẠI MỘT SỐ TẦN SỐ TIÊU BIỂU 4,00 3,00 2,00 Trục sai số biên độ 1,00 0,00 -400,00 -300,00 -200,00 -100,00 0,00 -1,00 K(1MHz) K(2MHz) K(3MHz) K(4MHz) -2,00 K(5MHz) -3,00 -4,00 -5,00 -6,00 Trục góc pha [độ] Hình 5.7 Sai số biên độ điện áp theo góc pha biến đổi tần số 1MHz; 2MHz; 3MHz; 5MHz Đánh giá kết quả: - Từ kết cho thấy đường đặc tính sai số biên độ điện áp theo tần số luôn qua điểm có góc pha đạt giá trị nπ (n =0; 1; 2) - Góc pha vùng lân cận với (π/2+nπ) (n =0; 1; 2) gây sai số lớn cho biên độ điện áp đầu Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 83 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số - Góc pha vùng lân cập với nπ/2 (n =0; 1; 2) gây sai số nhỏ cho biên độ điện áp đầu 5.3 BIỂU THỨC ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ : 5.3.1 THÀNH LẬP BIỂU THỨC ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ : Trong trường hợp ta muốn đánh giá nhanh sai số biên độ điện áp theo góc pha tần số biểu thức (5.1) tương đối phức tạp nên không phù hợp Chúng ta sử dụng phương pháp khác chấp nhận với việc đánh giá sai số điện áp đầu nhỏ giá trị k ứng với tần số góc pha cho trước Điều thực cách suy hệ số k từ biểu thức (4.48) sau: Từ biểu thức (4.48) ta suy ra: k = ϕ( f ) (5.6) −6 10 ( f − 551000) Trong đó: ϕ(f) : góc pha biến đổi tần số f; đơn vị tính [rad] f : tần số ; đơn vị tính [Hz] Như sai số biên độ đánh giá là: SaiSoBienDo ≤ K bd = −0,54k = − 0,54ϕ ( f ) 10 ( f − 551000) −6 (5.7) Trong : • Kbd: sai số tối đa biên độ điện áp • SaiSoBienDo: sai số biên độ điện áp • Hệ số –0,54 đưa vào để hiệu chỉnh sai số trình tính tóan, phân tích Taylor hàm góc pha ban đầu Ở nội suy từ bảng 4.16 biểu thức (5.6) 5.3.2 ĐÁNH GIÁ NHANH SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP THEO GÓC PHA VÀ TẦN SỐ : Các bảng sau kết qủa đánh giá sai số biên độ điện áp theo góc pha số tần số tiêu biểu sử dụng biểu thức (5.7) : Bảng 5.8: Bảng sai số biên độ điện áp theo góc pha (ϕ(f) tần số 10Hz; 100Hz;1KHz; 10KHz; 100KHz) Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 84 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ϕ Κ(10Ηζ) Κ(100Ηζ) Κ(1ΚΗζ) Κ(10.ΚΗζ) Κ(100.ΚΗζ) 0,00 -0,90 -1,80 -2,70 -3,60 -4,50 -5,40 -6,30 -7,20 -8,10 -9,00 -9,90 -10,80 -11,70 -12,60 -13,50 -14,40 -15,30 -20,70 -29,70 -30,60 -39,60 -40,50 -45,00 -60,30 -89,10 -90,00 0,00 -0,02 -0,04 -0,05 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,14 -0,16 -0,18 -0,20 -0,22 -0,23 -0,25 -0,27 -0,29 -0,31 -0,41 -0,59 -0,61 -0,79 -0,81 -0,90 -1,20 -1,78 -1,80 0,00 -0,02 -0,04 -0,05 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,14 -0,16 -0,18 -0,20 -0,22 -0,23 -0,25 -0,27 -0,29 -0,31 -0,41 -0,59 -0,61 -0,79 -0,81 -0,90 -1,20 -1,78 -1,80 0,00 -0,02 -0,04 -0,05 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,14 -0,16 -0,18 -0,20 -0,22 -0,23 -0,25 -0,27 -0,29 -0,31 -0,41 -0,59 -0,61 -0,79 -0,81 -0,90 -1,21 -1,78 -1,80 0,00 -0,02 -0,04 -0,05 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,15 -0,16 -0,18 -0,20 -0,22 -0,24 -0,26 -0,27 -0,29 -0,31 -0,42 -0,60 -0,62 -0,80 -0,82 -0,91 -1,23 -1,81 -1,83 0,00 -0,02 -0,04 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,15 -0,18 -0,20 -0,22 -0,24 -0,26 -0,29 -0,31 -0,33 -0,35 -0,37 -0,50 -0,72 -0,75 -0,97 -0,99 -1,10 -1,47 -2,17 -2,19 Baûng 5.9: Baûng sai số biên độ điện áp theo góc pha (ϕ(f) tần số 100KHz; 200KHz; 500KHz; 800KHz; 1MHz; ) ϕ Κ(100ΚΗζ) Κ(200ΚΗζ) Κ(500ΚΗζ) Κ(800ΚΗζ) Κ(1ΜΗζ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,90 -1,80 -2,70 -3,60 -4,50 -5,40 -6,30 -7,20 -8,10 -9,00 -9,90 -10,80 -0,02 -0,04 -0,07 -0,09 -0,11 -0,13 -0,15 -0,18 -0,20 -0,22 -0,24 -0,26 -0,03 -0,06 -0,08 -0,11 -0,14 -0,17 -0,20 -0,23 -0,25 -0,28 -0,31 -0,34 -0,19 -0,39 -0,58 -0,78 -0,97 -1,16 -1,36 -1,55 -1,75 -1,94 -2,13 -2,33 0,04 0,08 0,12 0,16 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 0,40 0,44 0,48 0,02 0,04 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 85 Luận Văn Cao Hoïc -15,30 -29,70 -30,60 -45,00 -59,40 -60,30 -89,10 -90,00 -0,37 -0,72 -0,75 -1,10 -1,45 -1,47 -2,17 -2,19 -0,48 -0,93 -0,96 -1,41 -1,86 -1,89 -2,79 -2,82 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số -3,30 -6,40 -6,60 -9,70 -12,81 -13,00 -19,21 -19,40 0,68 1,31 1,35 1,99 2,62 2,66 3,93 3,97 0,37 0,73 0,75 1,10 1,45 1,48 2,18 2,20 Baûng 5.10: Baûng sai số biên độ điện áp theo góc pha (ϕ(f) tần số 1MHz; 2MHz; 3MHz; 4MHz; 5MHz; ) ϕ Κ(1ΜΗζ) Κ(2ΜΗζ) Κ(3ΜΗζ) Κ(4ΜΗζ) Κ(5ΜΗζ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,90 -1,80 -2,70 -3,60 -4,50 -5,40 -6,30 -7,20 -8,10 -9,00 -9,90 -10,80 -15,30 -29,70 -30,60 -45,00 -59,40 -60,30 -89,10 -90,00 0,02 0,04 0,07 0,09 0,11 0,13 0,15 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,37 0,73 0,75 1,10 1,45 1,48 2,18 2,20 0,01 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,05 0,05 0,06 0,07 0,08 0,08 0,12 0,23 0,23 0,34 0,45 0,46 0,68 0,68 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,05 0,07 0,13 0,14 0,20 0,27 0,27 0,40 0,40 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,05 0,09 0,10 0,14 0,19 0,19 0,28 0,29 0,00 0,00 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,04 0,07 0,08 0,11 0,15 0,15 0,22 0,22 Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 86 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ĐẶC TÍNH SAI SỐ BIÊN ĐỘ THEO GÓC PHA TẠI MỘT SỐ TẦN SỐ TIÊU BIỂU -5 -4 -3 -2 -1 0,00 -0,01 -0,02 -0,03 Trục sai số biên độ -0,04 K(10Hz) K(100Hz) -0,05 K(1KHz) K(10.KHz) -0,06 K(100.KHz) -0,07 -0,08 -0,09 -0,10 Truïc góc pha [độ] Hình 5.8 Sai số biên độ điện áp theo góc pha biến đổi tần số 10Hz; 100Hz; 1KHz; 10KHz; 100KHz Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 87 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ĐẶC TÍNH SAI SỐ BIÊN ĐỘ THEO GÓC PHA TẠI MỘT SỐ TẦN SỐ TIÊU BIỂU -100,00 -80,00 -60,00 -40,00 -20,00 0,00-1 -2 -3 -4 Trục sai số biên độ -5 -6 -7 -8 -9 -10 K(100KHz) K(200KHz) K(500KHz) K(800KHz) K(1MHz) -11 -12 -13 -14 -15 -16 -17 -18 -19 -20 -21 Truïc góc pha [độ] Hình 5.9 Sai số biên độ điện áp theo góc pha biến đổi tần số 100KHz;200KHz;500KHz;800KHz; 1MHz Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 88 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ĐẶC TÍNH SAI SỐ BIÊN ĐỘ THEO GÓC PHA TẠI MỘT SỐ TẦN SỐ TIÊU BIỂU 2,40 2,30 2,20 2,10 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 Trục sai số biên độ 1,50 1,40 K(1MHz) 1,30 K(2MHz) 1,20 K(3MHz) 1,10 K(4MHz) 1,00 K(5MHz) 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 -100,00 -80,00 -60,00 -40,00 -20,00 0,00 Trục góc pha [độ] Hình 5.10 Sai số biên độ điện áp theo góc pha biến đổi tần số 1MHz; 2MHz; 3MHz; 4MHz; 5MHz Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Trang 89 Luận Văn Cao Học Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số ™ Tóm Lại: Chúng ta sử dụng biểu thức sau để đánh giá nhanh sai số biên độ theo góc pha tần số SaiSoBienDo ≤ K bd = −0,54k = − 0,54ϕ ( f ) 10 ( f − 551000) −6 (5.7) Trong : • Kbd: sai số tối đa biên độ điện áp • SaiSoBienDo: sai số biên độ điện áp • Hệ số –0,54 đưa vào để hiệu chỉnh sai số trình tính tóan, phân tích Taylor hàm góc pha ban đầu Ở nội suy từ bảng 4.16 biểu thức (5.6) 5.4 TỔNG KẾT CHƯƠNG 5: Qua trình khảo sát ta đưa số vấn đề sau: Tìm quan hệ sai số theo góc pha tần số tần số : k= d sin(ϕ(ω) + arcsin(b / d ) + ωTmax ) −1 b cos(ωTmax ) + a sin(ωTmax ) Trong đó: ⎛ ωτ12 ωτ 22 ⎞ ⎟ a=⎜ − ⎜ + ω 2τ + ω 2τ ⎟ ⎠ ⎝ ⎛ τ1 τ2 ⎞ ⎟ b = ⎜⎜ − 2 2 ⎟ ⎝1 + ω τ1 + ω τ ⎠ c = (1+ k)[b cos(ωTmax ) + a sin(ωTmax )] d = a + b2 Đánh giá nhanh sai số biên độ điện theo góc pha tần số : Như sai số biên độ đánh giá là: SaiSoBienDo ≤ K bd = −0,54k = − 0,54ϕ ( f ) 10 ( f − 551000) −6 Trong : • Kbd: sai số tối đa biên độ điện áp • SaiSoBienDo: sai số biên độ điện áp Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 90 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số • Hệ số –0,54 đưa vào để hiệu chỉnh sai số trình tính tóan, phân tích Taylor hàm góc pha ban đầu Ở nội suy từ bảng 5.7 biểu thức (5.8) Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 91 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số CHƯƠNG KẾT LUẬN Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 92 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Trong phạm vi đề tài, luận văn tìm biểu thức đặc tính Pha – Tần số biến đổi điện áp sét chuẩn 1,2/50μs Trên sở tiến hành khảo sát phổ Bên độ – Pha – Tần số điện áp Với kết luận đưa cho ta thấy rằng: góc pha biến đổi biến thiên theo chu kỳ 2π, tần số biến thiên từ 0Hz đến +∞ Từ kết luận chương 4; chương ta đánh giá sai số biên độ điện áp theo góc pha ứng với tần số Từ kết luận chương 4: "Sai số điện áp đầu phụ thuộc chủ yếu vào hệ số góc đặc tính Pha – Tần số" cho ta thấy rằng: hệ số góc đặc tính Pha – Tần số nhỏ sai số điện áp đầu nhỏ ngược lại Với việc tuyến tính hóa phổ pha – tần số, ta dễ dàng áp dụng vào thực tế chế tạo thiết bị đo có góc pha mong muốn Đề tài phát triển để khảo sát biến đổi điện áp cách toàn diện với việc xét đến ảnh hưởng phổ biên độ – tần số biến đổi điện áp đến điện áp đầu Với việc thay thời gian Tmax biểu thức thời gian đầu sóng Tds thời gian sóng Ts thời gian bất kỳ, khảo sát đặc tính pha – tần số biến đổi ứng với thời gian khảo sát trình sóng khác Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 93 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Standard GOST 1516.2-76 [2] IEC Publication 60 – 2: High Voltage Test Techniques – Part – Measuring System (1994 – 11) [3] M.Aguet, M.Ianoz Haute Tension Presses Polytechniques Romandes, 425p.,(1987) [4] Manfred Beyer, Wonfram Boeck, Klaus Moller, Waltz Zaengl Hochspannung – technik Theoretische und praktische Grundlagen Spriger – Verlag, 555p., (1986) [5] Brzhezitsky V.A Frequency characteristics method research Proc 8-th Intern Symp.on high voltage eng., Rep 53g, Yokohama (1993) [6] Nguyễn Đình Trí (chủ biên), Tạ Văn Đình, Nguyễn Hồ Quỳnh Toán học cao cấp, tập hai "Phép tính giải tích biến soá", (1999) [7] Peter Norton Visual Basic for windows, Release 3.0 (1995) [8] Reed jacobson, Microsoft Excel Visual Basic windows for Applications (2000) [9] Brzhezitsky V.A., Hồ Văn Nhật Chương To the calculation of commutative voltage impulse parameters Technical Electrodynamics N01, pp.29 – 30, (1996) [10] G.Korn, T.Korn, "Soå tay toán học dùng cho cán khoa học kỹ sư" – NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1977 [11] Bù Minh Tuấn Nghiên cứu phổ tần số sóng điện áp sét chuẩn 1,2/50μs, đo lường xác cao, (2001) [12] Nguyễn Công Chương Nghiên cứu đặc tính biên độ, pha – tần số phân áp đo lường xung cao ảnh hưởng tham số phần tử cấu thành, (2001) Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương Luận Văn Cao Học Trang 94 Chương 6:Ảnh Hưởng Phổ Pha–Tần Số PHỤ LỤC Thầy HD: Ts Hồ Văn Nhật Chương Học viên: Trần Văn Chương BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ============= CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC ============ TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên học viên Ngày tháng năm sinh Địa liên lạc : Trần Văn Chương Phái : Nam : 01/03/1973 Nơi sinh : Thanh Hóa : A22/1, phường Tăng Nhơn Phú A, Q9 Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ năm 2001 đến 2003 học cao học ngành Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ năm 2000 đến công tác Ban Quản Lý Dự Án Lưới Điện – Công ty Điện Lực ... TOÁN HỌC PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 27 4.2.2 KHẢO SÁT PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP 29 4.2.3 TÌM HÀM ĐÁNH GIÁ NHANH PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 48... Sát Phổ Pha? ? ?Tần Số CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT PHỔ PHA – TẦN SỐ CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 4.1 THÀNH LẬP BIỂU THỨC TOÁN HỌC ĐIỆN ÁP ĐẦU RA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP: Để tiến hành khảo sát ảnh hưởng. .. TẦN SỐ ĐIỆN ÁP RA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XUNG SÉT CHUẨN 59 5.1.1 PHỔ BIÊN ĐỘ – PHA – TẦN SỐ TRONG TRƯỜNG HP GÓC PHA CỦA BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP TẠO RA SAI SỐ BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP ĐẦU RA KHÔNG ĐỔI THEO TẦN