Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Thiết Bị Mạng Và Nhà Máy Điện Về Phổ Tần Số Hiệu Dụng Và Xung Quá Điện Áp Chu Kỳ

• Tác giả: Trương Bảo Xuyên
• Người hướng dẫn: Hồ Văn Nhật Chương
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Thiết bị, mạng và nhà máy điện
• Đề tài: Phổ tần số hiệu dụng của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục đích của đề tài
• 0.3. Điểm mới của luận văn
• 0.4. Nhiệm vụ của luận văn
• 0.5. Kết quả dự kiến
• 0.6. Một số thuật ngữ
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC DẠNG XUNG ĐIỆN ÁP CHUẨN TRONG THÍ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỆN
• 2. CHƯƠNG 2: BIẾN ĐỔI FOURIER, LAPLACE, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH TẦN SỐ VÀ CÁC PHỔ TÍN HIỆU CƠ BẢN
• 2.1. Các phép biến đổi Fourier
• 2.2. Biến đổi Fourier liên tục
• 2.3. Biến đổi Fourier thuận
• 2.4. Biến đổi Fourier ngược
• 2.5. Biến đổi Fourier của tín hiệu rời rạc DTFT
• 2.6. Biến đổi Fourier thuận của tín hiệu rời rạc
• 2.7. Biến đổi Fourier ngược của tín hiệu rời rạc
• 2.8. Chuỗi Fourier rời rạc
• 2.9. Biến đổi Fourier hữu hạn
• 2.10. Biến đổi Laplace
• 2.11. Tìm hiểu biến đổi Fourier thuận
• 2.12. Tìm hiểu biến đổi Fourier ngược
• 2.13. Phương pháp nghiên cứu đặc tính tần số
• 2.14. Nghiên cứu phổ của các tín hiệu cơ bản
• 2.15. Xung dạng hàm mũ
• 2.16. Xung tăng tuyến tính và cắt ở thời gian Tc
• 3. CHƯƠNG 3: BIỂU THỨC TOÁN HỌC CỦA DẠNG SÓNG XUNG DÒNG CÓ CHU KÌ VÀ QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ CỦA CHÚNG
• 3.1. Biểu thức toán học của dạng xung quá điện áp có chu kỳ
• 3.2. Điều kiện tồn tại và quan hệ giữa các thông số của xung quá điện áp có chu kỳ
• 3.3. Một số dạng sóng tiêu biểu của xung quá điện áp có chu kỳ
• 3.4. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ có các hệ số phù hợp với điều kiện tồn tại
• 3.5. Dạng sóng xung quá điện áp có chu kỳ có Tds = 2500(µs); Ts = 3082
• 3.6. Dạng sóng xung quá điện áp có chu kỳ có Tds = 10(µs); Ts = 18(µs)
• 3.7. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ có các hệ số ngoài vùng điều kiện tồn tại
• 3.8. Hệ số Ts/Tds=2
• 3.9. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ với Tds/Ts = 4/10(µs)
• 3.10. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ với Tds/Ts = 8/20(µs)
• 3.11. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ với Tds/Ts = 500/2500(µs)
• 3.12. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ với Tds/Ts = 1000/5000(µs)
• 3.13. Dạng xung quá điện áp có chu kỳ với Tds/Ts = 4000/7500(µs)
• 3.14. Một số dạng xung tiêu biểu tương ứng với dạng sóng 4/10 (µs)
• 3.15. Kết luận chương III
• 4. CHƯƠNG 4: PHỔ TẦN SỐ HIỆU DỤNG CỦA HỌ DẠNG XUNG QUÁ ĐIỆN ÁP CÓ CHU KỲ
• 4.1. Xây dựng biểu thức hàm phổ tần số cho xung quá điện áp có chu kỳ
• 4.2. Khảo sát phổ tín hiệu biên độ tần số của một số dạng sóng tiêu biểu
• 4.3. Khảo sát phổ biên độ tần số thuận tuyệt đối của một số sóng tiêu biểu
• 4.4. Phổ thuận của dạng sóng xung quá điện áp có chu kỳ có Tds = 3
• 4.5. Khảo sát phổ tín hiệu thuận tương đối của một số dạng sóng tiêu biểu
• 4.6. Khảo sát phổ tín hiệu ngược của một số dạng sóng tiêu biểu
• 4.7. Họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ
• 4.8. Biến đổi đặt thù Fourier dạng xung quá điện áp có chu kỳ trong miền tần số
• 4.9. Xây dựng biểu thức hàm biến đổi đặt thù Fourier cho dạng xung quá điện áp có chu kỳ
• 4.10. Khảo sát dạng sóng 4/10(µs) với các sóng tiêu biểu
• 4.11. Độ rộng xung với sai số cho phép 0
• 4.12. Vùng tần số thấp
• 4.13. Vùng tần số cao
• 4.14. Kết luận chương IV
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – CÁC BIỆN PHÁP – PHẦN TỔNG KẾT
• 5.1. Phần tổng kết và hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu phổ tần số hiệu dụng của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ trong hệ thống thiết bị mạng và nhà máy điện. Mục tiêu chính là xác định biểu thức toán học của các dạng xung này, đồng thời phân tích phổ tần số để đảm bảo độ chính xác trong đo lường điện áp cao. Nghiên cứu này nhằm giảm thiểu méo dạng xung và nâng cao độ tin cậy trong vận hành hệ thống điện.

1.1. Lý do chọn đề tài

Hệ thống điện hiện đại sử dụng điện áp cao để truyền tải điện năng. Các thiết bị mạng và nhà máy điện thường xuyên chịu tác động của quá điện áp, gây ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn. Việc nghiên cứu phổ tần số hiệu dụng của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ giúp xác định chính xác các thông số điện, đặc biệt trong các thí nghiệm điện áp cao.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm thiết lập mô hình toán học của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ, sử dụng phương pháp biến đổi Fourier và Laplace để phân tích phổ tần số. Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ việc đo lường điện áp cao chính xác, giảm thiểu sai số và đảm bảo an toàn trong vận hành hệ thống điện.

II. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật áp dụng

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp biến đổi Fourier và Laplace để phân tích phổ tần số của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ. Các kỹ thuật này giúp xác định biểu thức toán học và điều kiện tồn tại của các dạng xung. Phần mềm Matlab được sử dụng để mô phỏng và biểu diễn các đặc tính tần số.

2.1. Biến đổi Fourier và Laplace

Phương pháp biến đổi Fourier được áp dụng để phân tích phổ tần số của các dạng xung. Biến đổi Laplace giúp xác định mô hình toán học của máy phát xung và các thông số liên quan. Các phép biến đổi này là công cụ quan trọng trong việc nghiên cứu đặc tính tần số của xung điện áp.

2.2. Sử dụng Matlab

Phần mềm Matlab được sử dụng để mô phỏng các đặc tính biên độ - tần số của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ. Các đồ thị được tạo ra giúp xác định độ sai lệch dạng xung và đánh giá hiệu quả của phương pháp đo lường.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã xác định được biểu thức toán học của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ và điều kiện tồn tại của chúng. Phổ tần số hiệu dụng được phân tích chi tiết, giúp nâng cao độ chính xác trong đo lường điện áp cao. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong việc thiết kế và vận hành các thiết bị mạng và nhà máy điện.

3.1. Biểu thức toán học

Nghiên cứu đã thiết lập được biểu thức toán học của họ dạng xung quá điện áp có chu kỳ, bao gồm các thông số như độ dài đầu sóng và đuôi sóng. Điều kiện tồn tại của các dạng xung cũng được xác định, giúp đảm bảo tính chính xác trong các thí nghiệm điện áp cao.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trong việc thiết kế các thiết bị mạng và nhà máy điện, giúp giảm thiểu méo dạng xung và nâng cao độ tin cậy trong vận hành. Phương pháp phân tích phổ tần số cũng có thể được áp dụng trong các nghiên cứu khác liên quan đến quá điện áp và hệ thống điện.