СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна основных результатов, обосновано хозяйственное и практическое значение работы, сформулированы положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации работы, публикациях и структуре диссертации.
Первая глава посвящена анализу существующих физических эффектов, методов и средств измерения напряженности ЭП, изучению конструктивных особенностей построения датчиков напряженности в свете их возможного
использования для проектирования новых датчиков, а также выбору физического эффекта и метода измерений, пригодных для построения высокоточных средств измерения напряженности ЭП. Для удобства проведения анализа методов и средств измерений проведена их классификация. Сформулированы задачи дальнейших исследований.
Вторая глава целиком посвящена математическим исследованиям взаимодействия проводящей поверхности сферического датчика напряженности с ЭП различных источников. При этом рассматриваются однородное поле с линейной поляризацией поле точечного источника поле заряженной проводящей плоскости поле сферического конденсатора однородное поле с эллиптической поляризацией. В результате этих исследований выявляются в литературе или выводятся аналитически выражения для нормальной составляющей напряженности ЭП плотности электрического заряда на сферической поверхности датчика, необходимые для составления математических моделей датчиков напряженности ЭП. Аналитические выражения для нормальных составляющих напряженности ЭП на поверхности сферы являются сменными ядрами математических моделей датчиков напряженности ЭП при их исследовании в полях с различной неоднородностью. При выводе аналитических выражений нормальных составляющих использовались методы зеркального отображения и суперпозиции полей.
Третья глава посвящена разработке конструктивных и математических моделей трехкоординатных электроиндукционных сферических датчиков напряженности ЭП. Рассматриваются различные варианты построения шести, восьми и четырнадцати элементных датчиков. Устанавливаются взаимосвязи между осями чувствительных элементов и координатными осями датчика, а также между координатными осями датчика и его ориентацией в пространстве, что позволяет рассматривать трехкоординатный датчик как единое целое, облетающее математическое моделирование датчиков в полях различной неоднородности. Делается обобщение конструктивных и математических моделей датчиков. Математические модели составляются в универсальной системе математических расчетов Ма1ЬСАП. Математические модели составлены так, что они позволяют проводить исследования одно, двух и трехкоординатных датчиков в полях различной неоднородности с целью выявления их погрешностей и конструктивных особенностей. Важной особенностью реализации математических моделей является высокая оперативность и наглядность представления основных результатов расчета, что позволяет использовать их в режиме диалога человекПЭВМ и таким образом привлечь интеллект разработчика к скорейшему получению оптимальных вариантов конструкции датчиков.
В четвертой главе проводится разработка новых методов измерения параметров ЭП. Здесь по результатам математического моделирования устанавливаются причины погрешности трехкоординатных электроиндукционных датчиков напряженности ЭП от неоднородности поля и от ориентации в
пространстве. Устанавливается как минимум три пространственных положения трехкоординатного датчика, в одном из которых погрешность от неоднородности поля равна нулю, а в двух других е можно свести к желаемому минимуму путем оптимизации чувствительных элементов датчика. На основе этого формулируются три новых метода, обеспечивающих повышение точности и расширение пространственного диапазона измерений в условиях сильной неоднородности поля в объме датчика. С использованием многокоординатного датчика разрабатывается и формулируется новый метод измерения модуля вектора напряженности ЭП без ориентации датчика в пространстве, обеспечивающий простоту обработки сигналов датчика. По результатам математического моделирования, учитывающим взаимодействие датчика с полем впервые разрабатывается и формулируется метод измерения степени неоднородности поля. И в завершении главы разрабатывается и формулируется метод измерения амплитудных параметров эллиптически поляризованных полей.
Пятая глава настоящей работы посвящена разработке новых средств измерения параметров ЭП с учетом новых методов измерения. В первой части главы рассматриваются общие метрологические характеристики средств измерения напряженности ЭП с трехкоординатными датчиками. Во второй части сами средства измерений и их особенности, учитывающие предложенные автором новые методы измерений. И, в третьей части этапы перспективного развития разработок автора и их реализация в конкретных средствах измерений.
Шестая глава посвящена экспериментальным исследованиям средств измерений напряженности ЭП и проведению измерений на объектах электротехнического оборудования. В лабораторных условиях в полях различной неоднородности экспериментальным путем исследуются трехкоординатные одинарные и двойные дифференциальные датчики напряженности ЭП и приборы на их основе, а также проводятся измерения распределение напряженности поля на поверхности высоковольтного ввода. В полевых условиях проводятся измерения распределения ЭП в пространстве под ЛЭП0 и на территории подстанции 0 кВ. Из полученного опыта проведения экспериментальных исследований предложена высоковольтная установка по созданию образцового поля для градуировки электроиндукционных сферических датчиков напряженности ЭП. В конце главы рассматриваются перспективы дальнейшего развития и совершенствования техники и технологии измерений напряженности ЭП.
В заключении резюмируются основные результаты работы.
Список используемых источников
- Київ+380960830922