Nghiên cứu ảnh hưởng của biên độ và góc pha tần số lên phổ tần thiết bị đo

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỘT SỐ THUẬT NGỮ

DANH SÁCH CÁC HÌNH

DANH SÁCH CÁC BẢNG

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Mục tiêu của đề tài

1.3. Nhiệm vụ của đề tài

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Giới hạn của đề tài

1.6. Điểm mới của đề tài

2. CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG BỘ PHÂN ÁP CAO THẾ

2.1. Bộ phân áp điện trở

2.2. Bộ phân áp điện dung

2.3. Bộ phân áp điện dung – trở

2.4. Bộ phân áp loại khác

3. CHƯƠNG 3: ĐẶC TÍNH TẦN SỐ

3.1. Giới thiệu về phép biến đổi Fourier

3.1.1. Biến đổi Fourier

3.1.2. Biến đổi Fourier liên tục

3.1.3. Biến đổi Fourier của tín hiệu rời rạc DTFT

3.1.4. Chuỗi Fourier rời rạc

3.1.5. Biến đổi Fourier hữu hạn

3.2. Tìm hiểu biến đổi Fourier thuận

3.3. Tìm hiểu biến đổi Fourier ngược

3.4. Biến đổi của một số dạng điện áp cao thế tiêu biểu

3.4.1. Xung dạng hàm mũ

3.4.2. Xung tăng tuyến tính và cắt ở thời gian Tc

3.4.3. Đặc tính biên độ – tần số, pha – tần số

3.4.4. Ứng dụng đặc tính tần số

4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC TÍNH BIÊN ĐỘ - TẦN SỐ VÀ PHA - TẦN SỐ LÊN PHÉP ĐO XUNG SÓNG SÉT CHUẨN TOÀN SÓNG

4.1. Biến đổi Fourier xung điện áp sét

4.2. Biến đổi Fourier thuận

4.3. Biến đổi Fourier nghịch

4.4. Xây dựng hàm u2*(t) của xung toàn sóng

4.5. Phổ của tín hiệu ra khi H(x) = const, φ(x) = var

4.6. Phổ của tín hiệu ra khi H(x) = var, φ(x) = 0

4.7. Phổ của tín hiệu ra khi H(x) = var, φ(x) = var

4.7.1. Phổ của tín hiệu ra khi -20% ≤ H(x) ≤ 20% và -200 ≤ φ ≤ 200

4.7.2. Phổ của tín hiệu ra khi H(x) = min, φ(x) = max

4.7.3. Phổ của tín hiệu ra khi H(x) = max, φ(x) = min

5. CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU PHỔ TẦN CỦA BỘ PHÂN ÁP ĐIỆN TRỞ

5.1. Xây dựng biểu thức hàm phổ biên độ tần số và phổ pha tần số của bộ phân áp điện trở

5.2. Phổ tín hiệu ra u2*(t) của bộ biến đổi điện áp của xung toàn sóng qua bộ phân áp điện trở

5.2.1. Xây dựng biểu thức

5.2.2. Phổ tín hiệu ra u2*(t) với dạng sóng

5.2.3. Phổ tín hiệu ra u2*(t) với dạng sóng 250/2500 (ms)

5.2.4. Phổ tín hiệu ra u2*(t) với dạng sóng 4000/7500 (ms)

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

6.1. Các kết quả đạt được của đề tài

6.2. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC: CHƯƠNG TRÌNH CODE TÍNH TOÁN PHỤC VỤ LUẬN VĂN

1. Chương trình phân tích phổ fourier thuận và nghịch của xung sét

1.1. Chương trình phân tích fourier thuận

1.2. Chương trình phân tích phổ fourier nghịch

2. Chương trình code phân tích phổ tần số qua bộ phân áp của xung sét

2.1. Chương trình code vẽ u2* (t) theo tần số dạng sóng

2.2. Chương trình code vẽ u2* (t) theo tần số khi H(x) = const, φ(x) = var

2.3. Chương trình toán tìm giá trị sai số u2* (t) theo giá trị tần số f

I. Giới thiệu tổng quan

Nghiên cứu về biên độ và góc pha trong lĩnh vực đo lường điện áp cao là một vấn đề quan trọng. Ngành điện Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, yêu cầu đo lường chính xác các thông số điện. Việc sử dụng các thiết bị đo gián tiếp thông qua bộ phân áp là phổ biến. Tuy nhiên, độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có biên độ và góc pha. Đặc biệt, việc đo lường xung điện áp phóng điện cần đạt độ chính xác cao, với sai số không vượt quá 2%. Do đó, nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số này đến phổ tần của thiết bị đo là cần thiết.

1.1 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu ảnh hưởng của biên độ và góc pha đến phổ tần của thiết bị đo. Nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện độ chính xác trong đo lường điện áp cao, từ đó nâng cao chất lượng thiết bị đo. Việc xác định các thông số này sẽ cung cấp cơ sở cho việc phát triển các thiết bị đo mới, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong ngành điện.

1.2 Nhiệm vụ của đề tài

Đề tài đặt ra các nhiệm vụ cụ thể như nghiên cứu các dạng bộ phân áp, ứng dụng biến đổi Fourier để xác định đặc tính tần số, và khảo sát ảnh hưởng của biên độ và góc pha lên phép đo xung sóng xét chuẩn. Các nhiệm vụ này sẽ được thực hiện thông qua việc thu thập tài liệu, khảo sát thực nghiệm và mô phỏng bằng phần mềm Matlab.

II. Các dạng bộ phân áp cao thế

Bộ phân áp là thiết bị quan trọng trong đo lường điện áp cao. Có nhiều dạng bộ phân áp khác nhau như bộ phân áp điện trở, điện dung và điện dung - trở. Mỗi loại có những đặc điểm riêng, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Bộ phân áp điện trở thường được sử dụng rộng rãi do tính đơn giản và hiệu quả. Tuy nhiên, việc lựa chọn loại bộ phân áp phù hợp cần dựa vào yêu cầu cụ thể của phép đo. Nghiên cứu này sẽ phân tích các dạng bộ phân áp và ứng dụng của chúng trong thực tế.

2.1 Bộ phân áp điện trở

Bộ phân áp điện trở là loại phổ biến nhất trong đo lường điện áp cao. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý chia điện áp, giúp giảm giá trị điện áp cần đo xuống mức an toàn. Đặc tính của bộ phân áp điện trở phụ thuộc vào giá trị điện trở và cách bố trí của nó. Việc nghiên cứu đặc tính tần số của bộ phân áp điện trở sẽ giúp xác định độ chính xác của phép đo trong các điều kiện khác nhau.

2.2 Bộ phân áp điện dung

Bộ phân áp điện dung có ưu điểm là khả năng đo lường chính xác trong các tần số cao. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ và độ ẩm. Nghiên cứu về bộ phân áp điện dung sẽ giúp hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và ứng dụng của nó trong thực tế, từ đó cải thiện độ chính xác của phép đo.

III. Đặc tính tần số

Đặc tính tần số của thiết bị đo là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Việc nghiên cứu đặc tính này giúp xác định cách mà biên độ và góc pha tác động đến tín hiệu đầu ra. Biến đổi Fourier là công cụ hữu ích trong việc phân tích đặc tính tần số, cho phép chuyển đổi tín hiệu từ miền thời gian sang miền tần số. Điều này giúp xác định các thông số cần thiết để cải thiện độ chính xác của thiết bị đo.

3.1 Biến đổi Fourier

Biến đổi Fourier là phương pháp mạnh mẽ trong phân tích tín hiệu. Nó cho phép tách biệt các thành phần tần số của tín hiệu, từ đó xác định được phổ tần của thiết bị đo. Việc áp dụng biến đổi Fourier trong nghiên cứu này sẽ giúp hiểu rõ hơn về cách mà biên độ và góc pha ảnh hưởng đến tín hiệu đầu ra, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện độ chính xác trong đo lường.

3.2 Ứng dụng đặc tính tần số

Nghiên cứu ứng dụng đặc tính tần số trong đo lường điện áp cao là cần thiết. Việc xác định các thông số như biên độ và góc pha sẽ giúp tối ưu hóa thiết bị đo, nâng cao độ chính xác và độ tin cậy. Các ứng dụng thực tế của nghiên cứu này có thể bao gồm việc phát triển các thiết bị đo mới, cải tiến quy trình đo lường và nâng cao chất lượng sản phẩm trong ngành điện.

Luận văn thạc sĩ: Ảnh hưởng của biên độ và góc pha tần số đến phổ tần thiết bị đo