Введение
Введение 8
1 Концепция разработки методов измерения, систем контроля и испытаний
энергообъектов 17
1.1 Особенности измерений, контроля и испытаний в электроэнергетике 17
1.2 Использование аппроксимационного подхода к решению задач измерения, контроля и испытаний 20
1.3 Концепция разработки методов и систем измерения параметров вазидетерминированных сигналов на основе использования априорной информации об объекте исследования 23
1.3.1 Математические модели периодических сигналов и методы измерения их параметров 29
1.3.2 Методы измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов 34
1.3.3 Модели сигналов, представленных в аналого-дискретной форме 43
1.3.4 Измерительные цепи, модели переходных процессов и методы измерения параметров электрических цепей по мгновенным значениям переходных процессов 47
1.4 Анализ влияния погрешности квантования на погрешность результата измерения 66
1.5 Основные результаты и выводы 68
2 Методы и системы измерения интегральных характеристик синусо идальных сигналов по мгновенным значениям 72
2.1 Метод измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов по отдельным мгновенным значениям напряжения и тока, связанным с переходами через ноль 72
2.2 Метод измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов по двум мгновенным значениям напряжения, сдвинутым по фазе на 90, и мгновенному значению тока, связанным с переходами через ноль 80
2.3 Метод измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов и частоты по трем мгновенным значениям напряжения и тока, равноотстоящим друг от друга 86
2.3.1 Анализ погрешности метода из-за несоответствия модели реальному сигналу 88
2.3.2 Усреднение результатов измерения интегральных
характери стик сигналов 91
2.3.3 ИИС интегральных характеристик синусоидальных сигналов 96
2.4 Метод измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов по двум мгновенным значениям напряжения и тока, сдвинутым на 90 101
2.4.1 Анализ погрешности метода из-за несоответствия модели реальному сигналу 103
2.4.2 ИИС интегральных характеристик синусоидальных сигналов 107
2.4.3 Анализ погрешности измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов из-за отклонения угла сдвига фазы фазосдвигающих блоков 110
2.5 Метод измерения интегральных характеристик синусоидальных сигналов по трем мгновенным значениям напряжения и тока, одновременно измеренным в произвольный момент времени 112
2.6. Быстродействующие алгоритмы обработки измерительной информации 119
2.6.1 Алгоритмы вычисления квадратного корня 119
2.6.2 Алгоритмы выполнения операции умножения 124
2.7 Основные результаты и выводы 127
3 Метод измерения интегральных характеристик периодических сигналов по мгновенным значениям, равномерно распределенным по периоду 132
3.1 Анализ погрешности, обусловленной приближенным выполнением операции интегрирования 133
3.2 Анализ погрешности метода измерения реактивной мощности 138
3.3 Анализ погрешности из-за нестабильности частоты входного сигнала 140
4
3.4 Методы уменьшения погрешности из-за нестабильности частоты входного сигнала 148
3.5 Основные результаты и выводы 158
4 Измерение интегральных характеристик периодических сигналов, представленных в композиционной форме 160
4.1 Интегральные характеристики сигналов, представленных в композиционной форме 160
4.2 ИИС интегральных характеристик периодических сигналов аналого-дискретного типа 162
4.2.1 Работа ИИС в режиме измерения среднеквадратических значений напряжения и тока 163
4.2.2 Работа ИИС в режиме измерения активной и реактивной мощности 165
4.3 Анализ погрешности ИИС в статическом режиме 167
4.4 Анализ погрешности аппроксимации разностного сигнала при измерении реактивной мощности 171
4.5 Методика определения числа точек дискретизации 179
4.6 Основные результаты и выводы 184
5 Метрологическое обеспечение средств измерения интегральных характеристик периодических сигналов 185
5.1 Автоматизированная система контроля метрологических характеристик многофазных средств измерений 186
5.2 Синусный преобразователь код-напряжение. 191
5.3 Основные результаты и выводы 197
6 Методы и системы измерения параметров электрических цепей 199
6.1 Измерение параметров электрических цепей с преобразованием
во временной интервал 199
6.1.1 Измерение ПЭЦ с преобразованием во временной интервал
путем сравнения с опорным напряжением 199
6.1.2 Измерение ПЭЦ с преобразованием во временной интервал
путем сравнения с двумя значениями, пропорциональными опорному
сигналу 203
6.1.3 Измерение ПЭЦ с преобразованием во временной интервал
путем сравнения переходных процессов на элементах измерительной цепи 205
6.1.4 Измерение ПЭЦ с преобразованием во временной интервал,
не связанный с моментом подключения напряжения к измерительной
цепи, путем сравнения переходных процессов на элементах цепи 206
6.2 Измерение параметров электрических цепей по отдельным
мгновенным значениям переходного процесса 208
6.2.1 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходного
процесса, связанным с моментом подключения известного напряжения
к измерительной цепи 208
6.2.2 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходного процесса, не связанным с моментом подключения известного напряжения к измерительной цепи 214
6.2.3 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходного процесса, связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 220
6.2.4 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходного процесса, не связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи , 226
6.2.5 Измерение параметров трехэлементных двухполюсных электрических цепей 235
6.2.6 Измерение параметров переходного процесса 238
6.3 Измерение параметров электрических цепей по отдельным мгновенным значениям нескольких переходных процессов 240
6.3.1 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям взаимосвязанных переходных процессов, связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 240
6.3.2 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям взаимосвязанных переходных процессов, не связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 244
6.3.3 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям взаимосвязанных переходных процессов, параметры одного из которвгх известны, не связанным с моментом подключения известного напряжения к измерительной цепи 245
6.3.4 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходных процессов, параметры одного из которых известны, связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 248
6.3.5 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходных процессов, параметры одного из которых известны, не связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 249
6.3.6 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходных процессов, параметры одного из которых известны, не связанным с моментом подключения известного напряжения к измерительной цепи 252
6.3.7 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходных процессов на известном и неизвестном элементах, связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 254
6.3.8 Измерение ПЭЦ по мгновенным значениям переходных процессов на известном и неизвестном элементах, не связанным с моментом подключения напряжения к измерительной цепи 256
6.4 Основные результаты и выводы 262
7 Реализация основных научных положений. ИИС контроля и испытаний энергообъектов 265
7.1 ИИС для электромагнитных испытаний силовых трансформаторов и реакторов 265
7.1.1 Измерительный преобразователь электрического сопротивления обмоток постоянному току 265
7.1.2 Определение времени установления тока в измерительной цепи при испытании реакторов без магнитопровода 269
7.1.3 Режим форсирования тока в измерительной цепи 270
7.1.4 Определение времени установления тока в измерительной цепи при испытании трансформатора и реактора с магаитопроводом 273
7.1.5 Анализ динамической погрешности измерения сопротивления обмотки реактора и трансформатора 274
7.1.6 Универсальный измерительный преобразователь 277
7.1.7 Измерительный преобразователь коэффициента трансформации 278
7.2 Система измерения и регулирования первичных сигналов установки для поверки трансформаторов тока 279
7.3 Электронный счетчик электроэнергии аналого-дискретного типа 283
7.4 Информационно-измерительная система для электромагнитных испытаний шунтирующих реакторов 288
7.5 Информационно-измерительная система электрических параметров гидроагрегата 290
7.6 ИИС контроля электрических параметров подстанций 295
7.7 Информационно-измерительная система электрических параметров силовых переключателей 299
7.8 Автоматизированная система контроля метрологических характеристик средств измерений переменного тока 306
7.9 Система мониторинга диэлектрических параметров изоляции трансформаторов в процессе термовакуумной обработки активной части .,. 307
7.10 Преобразователь измерительный универсальный параметров трехфазных сигналов переменного тока СП-Ф1500 309
7.11 Основные результаты и выводы 311
Заключение 316
Библиографический список 323
Список сокращений 356
