Способ измерения напряжения высоковольтных линий электропередач на основе системы гальванически связанных тел

Валерий Михайлович Завьялов; Николай Николаевич Смокталь; Амет-хан Станиславович Велиляев; Юлия Александровна Майорова

doi:10.17213/0136-3360-2023-2-76-84

Авторы

Валерий Михайлович Завьялов Севастопольский государственный университет
Николай Николаевич Смокталь Севастопольский государственный университет
Амет-хан Станиславович Велиляев Севастопольский государственный университет
Юлия Александровна Майорова Севастопольский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-2-76-84

Ключевые слова:

измерение напряжения, гальванически связанные тела, высокое напряжение, измерительное сопротивление, коэффициент усиления по напряжению

Аннотация

На основе проведенного анализа существующих систем измерения высокого напряжения линий электропередач сделан вывод о необходимости разработки новых подходов к построению систем измерения высокого напряжения, в том числе, учитывающих требования современных стандартов, предъявляемых к цифровой подстанции. Представлены результаты исследований в области разработки нового подхода в построении измерительных устройств электрического потенциала высоковольтной линии электропередач на базе системы гальванически связанных тел. Получено математическое описание процессов, протекающих в предложенной конструкции измерительной системы, позволяющее сформировать расчетную методику проектирования такого рода систем. Приведены результаты экспериментальных исследований предлагаемой измерительной системы, подтверждающие адекватность математической модели и возможность использования системы гальванически связанных тел для измерения напряжения в высоковольтных линиях электропередач.

Биографии авторов

Валерий Михайлович Завьялов, Севастопольский государственный университет

д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Электроэнергетические системы атомных станций», Севастопольский государственный университет

Николай Николаевич Смокталь, Севастопольский государственный университет

зав. учебной лабораторией электромеханики кафедры «Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети», Севастопольский государственный университет

Амет-хан Станиславович Велиляев, Севастопольский государственный университет

инженер кафедры «Электроэнергетические системы атомных станций», Севастопольский государственный университет

Юлия Александровна Майорова, Севастопольский государственный университет

ст. преподаватель кафедры «Возобновляемые источники энергии и электрические системы и сети», Севастопольский государственный университет

Библиографические ссылки

Гречухин В.Н. Электронные трансформаторы тока и напряжения. Состояние, перспективы развития и внедрения на ОРУ 110-750 кВ станций и подстанций энергосистем // Вестник ИГЭУ. 2006. Вып. 4. С. 1-10.

Olivier G., Bouchard R.P., Gervais Y., Mukhedkar D. Frequency Response of HV Test Transformers and the Associated Measurement Problems // IEEE Trans. Power Appar. Syst. 1980. Vol. PAS-99, pp. 141–146. doi: 10.1109/TPAS.1980.319620

Santos J.C., Taplamacioglu M.C., Hidaka K. Pockels High-voltage Measurement System // IEEE Transactions on Power De-livery. 2000. Vol. 15(1), pp. 8–13. doi: 10.1109/61.847221.

Brigida A. C. S., Nascimento I. M., Mendonca S., Costa J. C. W. A., Martinez M. A. G., Baptista J. M., Jorge P. A. S. Ex-perimental and Theoretical Analysis of an Optical Current Sensor for High Power Systems // Photonic Sensors. 2013. Vol. 3, №. 1, pp. 26–34. doi: 10.1007/s13320-012-0092-1.

Hongxing W., Kexin L., Haojie D., Kai M., Shanqiang F. Research on Improvement of Temperature Stability of Optical Volt-age Transducer // 7th International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation. Changsha. China. 2014. pp. 534-538. doi: 10.1109/ICICTA.2014.135.

Zhao Yonghui, Wang Liming, Zhou yang. Research Status of Optical Fiber Voltage Transformer // Journal of Physics Con-ference Series. 2021. Vol. 1920(1):012003. doi: 10.1088/1742-6596/1920/1/012003.

Qiang Zhou, Wei He, Dongping Xiao, Songnong Li, Kongjun Zhou. Study and Experiment on Non-Contact Voltage Sensor Suitable for Three-Phase Transmission Line // Sensors. 2016. Vol. 16, 40, pp. 1-21. doi:10.3390/s16010040.

Qiang Zhou, Wei He, Songnong Li, Xingzhe Hou. Research and Experiments on a Unipolar Capacitive Voltage Sensor // Sensors. 2015. Vol. 15, pp. 20678-20697. doi: 10.3390/s150820678.

Bai Y, Wang J, Wei G, Yang Y. Design and Simulation Test of an Open D-Dot Voltage Sensor // Sensors. 2015. Vol. 15(9):23640-52. pp. 23640-23652. doi: 10.3390/s150923640.

Wetula A., Bien A., Parekh M. New Sensor for Medium and High-Voltage Measurement // Energies. 2021. Vol. 14, 4654. doi: 10.3390/en14154654.

Jingang Wang, Yanhang Zhao, Wenjiang Li, Xianglong Zeng, Juan Tang, Yao Wangd, Xudong Deng. Research on Trans-mission Line Voltage MeasurementMethod of D-Dot Sensor Based on Gaussian Integral // Sensors. 2018. Vol. 18, 2455. doi: 10.3390/en14154654.

Pengcheng Zhao, Jingang Wang, Qian Wang, Qianbo Xiao, Ruiqiang Zhang,Shucheng Ou, Yaqin Tao. Simulation, Design, and Test of a Dual-Differential D-Dot Overvoltage Sensor Based on the Field-CircuitCoupling Method // Sensors. 2019. Vol. 19, 3413. doi: 10.3390/s19153413.

Смокталь Н.Н., Завьялов В.М., Углова М.Б. Исследование системы измерения напряжения на базе системы гальва-нически связанных тел // Перспективные технологии и материалы: Мат. Междунар. научно-практ. конф., Севастополь, 21 – 23 сентября 2022 года. Севастополь, Севастопольский гос. ун-т, 2022. С. 279 – 283.

Xinming Zhao, Thomas Keutel, Marc Baldauf, Olfa Kanoun. Energy Harvesting for a Wireless-monitoring System Ofover-head High-voltage Power Lines // IET Gener. Transm. Distrib.. 2013. Vol. 7, Iss. 2, pp. 101–107 doi: 10.1515/9783110445053-022.

Matsuura M. Recent Advancement in Power-over-FiberTechnologies // Photonics. 2021. Vol. 8. Pp. 335-342. doi: 10.3390/photonics8080335.

V.M. Zavylov, I.Y. Semykina, S.A Abeidulin., E.A. Dubkov, A.S. Veliliaev. Criteria for Choosing of Resonant Circuit Pa-rameters of Wireless Power Transfer Charging System // Iranian Journal of Electrical and Electronic Engineering. 2022. Vol. 18. № 1. Pp. 2236 – 2246.

Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. 319 с.