Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния и проблем определения показателей качества электрической энергии 9
1.1 Анализ современного состояния в области оценивания качества электрической энергии 9
1.2 Анализ современного состояния в области техники высоких напряжений 11
1.3 Анализ существующих емкостно-омических ВДН и возможностей их технического усовершенствования 30
1.4 Постановка задачи исследования 36
Выводы по главе 1 39
2 Анализ функции преобразования высоковольтного делителя напряжений 40
2.1 Анализ влияния частотных характеристик ВДН на функцию преобразования 40
2.2 Анализ влияния частотных характеристик ВДН на функцию преобразования с учетом влияния паразитных параметров конструкции делителя 45
2.3 Анализ процессов, происходящих в диэлектрике под действием высоких напряжений 49
2.4 Анализ влияния ионизационных процессов на функцию преобразования 54
2.5 Компьютерное моделирование высоковольтного делителя напряжений 57
Выводы по главе 2 63
3 Разработка и экспериментальные исследования компонентов высоковольтных делителей 64
3.1 Разработка алгоритмов расчета параметров ВДН и отбора компонентов для использования в его составе 64
3.2 Выбор и обоснование методов измерения параметров компонентов ВДН 70
3.3 Экспериментальные исследования компонентов делителей для подтверждения их метрологических характеристик 79
3.4 Оценивание влияния частичных разрядов на функцию преобразования делителя
Выводы по главе 3 8'
4 Техническая реализация и экспериментальные исследования средств измерения высокого напряжения 88
4.1 Разработка высоковольтных делителей напряжения 88
4.2 Спектральный киловольтметр с регистрацией формы и спектра измеряемого сигнала
4.3 Прибор для проверки качества изоляции методом ЧР 101
Выводы по главе 4
Основные результаты работы
Список литературы
- Анализ современного состояния в области техники высоких напряжений
- Анализ влияния частотных характеристик ВДН на функцию преобразования с учетом влияния паразитных параметров конструкции делителя
- Выбор и обоснование методов измерения параметров компонентов ВДН
- Спектральный киловольтметр с регистрацией формы и спектра измеряемого сигнала
Введение к работе
Актуальность проблемы. В связи с переходом отечественной экономики на рыночные отношения происходит непрерывный и значительный рост требований к качеству продукции и услуг. Не исключением в этом отношении является и электрическая энергия, которая используется практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Она обладает совокупностью специфических свойств и непосредственно используется в создании других видов продукции, влияя на их качество. В соответствии с законодательством Российской Федерации электрическая энергия включена в перечень товаров, подлежащих обязательной сертификации.
ГОСТ 13109-97 регламентирует 11 показателей качества электрической энергии, обязательных для контроля, а также 6 вспомогательных показателей качества электрической энергии. На Российском рынке можно приобрести приборы зарубежных фирм, таких как GOOD WILL, АРРА, МОТЕСН и других, а также отечественные приборы таких фирм как Марс-энерго, Энерготехника, АББ ВЭИ Метроника. Эти приборы по совокупности метрологических характеристик обеспечивают в полном объеме требования стандартов и предназначены для контроля показателей качества электрической энергии промышленной сети. Специализированных приборов для контроля качества электрической энергии со стороны высокого напряжения (от 6 кВ) не существует. Как правило, контроль показателей качества электрической энергии на подстанциях осуществляется с помощью громоздких измерительных трансформаторов (массой до 2 тонн, длиной до 5 м), транспортировка которых от подстанции к подстанции затруднительна.
В связи с этим довольно остро стоят вопросы разработки средств измерений высоких напряжений, предназначенных для контроля качества электрической энергии. Трудности создания таких средств измерений заключаются в разработке широкополосных высоковольтных делителей напряжений (ВДН). Согласно требованиям ГОСТ 13109 - 97 диапазон контролируемых частот ограничивается сороковой гармоникой промышленной сети, то есть 2
кГц. Кроме того, при разработке ВДН необходимо учитывать процессы, происходящие под действием высоких напряжений, а также разнообразные факторы, влияющие на результат преобразования, такие как паразитные сопротивления и емкости, условия эксплуатации, условия согласования как с объектом исследования, так и с измерительным прибором.
Актуальность решения поставленных вопросов обусловила постановку данной работы.
Цель работы состоит в совершенствовании способа построения широкополосных высоковольтных делителей напряжения и методов их метрологического обеспечения.
Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие основные задачи:
выбор и обоснование способа построения широкополосных ВДН, обладающих приемлемыми для транспортировки массогабаритными показателями;
разработка алгоритма отбора электронных компонентов емкостно-омического секционного ВДН;
разработка и обоснование модели ВДН, учитывающей влияние ионизационных процессов, происходящих в изоляционных материалах под действием ВН;
развитие методов метрологического обеспечения ВДН.
Методы исследований. Теоретические исследования базируются на положениях теории электрических цепей, теории погрешностей, теории вероятностей и математической статистики, методах математического анализа. Основные теоретические положения проверены экспериментально и моделированием на ЭВМ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- научно обоснована целесообразность построения широкополосных
ВДН, обладающих приемлемыми для транспортировки массогабаритными
показателями, на основе емкостно-омического секционного ВДН;
разработана математическая модель широкополосного ВДН, основанная на учёте влияния резистивных и емкостных утечек и позволяющая сформулировать требования к параметрам компонентов ВДН, обеспечивающих частотную независимость коэффициента преобразования ВДН;
разработана математическая модель ВДН, основанная на учёте влияния ионизационных процессов, происходящих в изоляционных материалах под действием высоких напряжений, и позволяющая сформулировать требования к изоляционным материалам;
развиты методы подтверждения соответствия метрологических характеристик ВДН, заключающиеся в проверке адекватности модели ВДН на низком напряжении в широком диапазоне частот и на высоком напряжении фиксированной частоты, позволяющие распространить полученные результаты проверки на измерение высокого напряжения в широком диапазоне частот.
Практическая ценность исследования состоит в следующем:
разработаны и исследованы широкополосные (до 2 кГц) ВДН, обладающие приемлемыми для транспортировки массогабаритными показателями;
разработан алгоритм отбора электронных компонентов для использования в составе ВДН, позволяющий обеспечить требуемую точность коэффициента преобразования в широком диапазоне изменения влияющих факторов.
Реализация и внедрение. Результаты теоретических и экспериментальных исследований получили практическое воплощение в разработанных при непосредственном участии автора высоковольтном делителе ЭДВН-100, предназначенном для контроля качества электрической энергии с входным напряжением до 100 кВ и киловольтметре СКВ-100, производство которых освоено ФГУП «НИИ электронно-механических приборов» (г. Пенза).
Результаты работы легли в основу программ и методик аттестации аппаратов испытательно - прожигающих типа АИП-70 и АИ-100, выпускаемых ЗАО «Пензенская горэлектросеть».
Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.
На защиту выносятся:
1. Обоснование целесообразности построения широкополосных ВДН
на основе емкостно-омического секционного ВДН.
Математические модели широкополосного ВДН, учитывающие влияние резистивных и емкостных утечек, а также влияние ионизационных процессов, происходящих в изоляционных материалах под действием высоких напряжений
Алгоритм отбора электронных компонентов для использования в составе ВДН, позволяющий обеспечить требуемую точность коэффициента преобразования ВДН в широком диапазоне изменения влияющих факторов.
Метод подтверждения соответствия характеристик ВДН, заключающийся в проверке адекватности модели ВДН на низком напряжении в широком диапазоне частот и на высоком напряжении фиксированной частоты, позволяющий распространить полученные результаты проверки на высокое напряжение в широком диапазоне частот.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на: Международных научно-технических конференциях «Материалы для пассивных радиоэлектронных компонентов» (Пенза, 2005 г.), «Метрологическое обеспечение измерительных систем» (Пенза, 2005 г.), Международных симпозиумах «Надежность и качество» (Пенза, 2005, 2006, 2007 г.г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 7 статей (из них одна в издании, рекомендованном ВАК), 2 тезиса докладов.
Анализ современного состояния в области техники высоких напряжений
Традиционное разделение электроустановок на установки низкого напряжения и высоковольтные электроустановки с границей в 1000 В определяется уровнем опасности для человека [30,47,85,104]. Существует, однако, другой серьезный фактор, приводящий к коренному отличию электроустановок низкого и высокого напряжений — это поведение изоляции электроустановки. В низковольтных установках в подавляющем большинстве случаев изоляционные расстояния определяются механическими соображениями, то есть возможностью выдерживать механические нагрузки или исключением возможного соприкосновения токоведущих частей между собой. В высоковольтных установках на первое место выходит проблема возможных повреждений изоляции из-за большого напряжения на ней. К примеру, если для напряжения 220 В воздушный промежуток в доли миллиметра с точки зрения электрической прочности уже вполне приемлем (хотя и недостаточен из-за возможности механического соприкосновения), то для напряжения 100 кВ воздушный промежуток размером в десятки сантиметров уже не является изоляцией и вполне может быть пробит. Именно специфическая проблема качества изоляции ставит основной задачей техники ВН обеспечение необходимого уровня электрической изоляции элементов электроустановок.
Анализ существующих методов и СИ ВН показал, что наибольшее распространение получили следующие.
Измерение максимальных значений напряжения с помощью искровых промежутков основано на том, что при заданных размерах электродов и одинаковых внешних условиях пробой происходит при определенных известных напряжениях, воспроизводимых с разбросом в заданных границах. При напряженности электрического поля, достигающей определенного значения (примерно 30 кВ/см для воздуха при атмосферном давлении), выполняется условие самостоятельности разряда.
Наиболее распространенными измерительными промежутками являются промежутки между сферическими электродами. Два электрода располагаются либо по горизонтальной, либо по вертикальной оси. Использование при измерениях шаровыми разрядниками сложно и требует много времени. Кроме того, при пробоях между шарами каждый раз прерывается исследуемый процесс: при разрядах могут возникнуть переходные процессы и перенапряжения. Поэтому шаровые разрядники часто используются для градуировки других измерительных устройств, непрерывно показывающих максимальное напряжение и имеющихся на установке, причем градуировка проводится при напряжении, меньшем, но близком к испытательному, а испытательное напряжение определяется экстраполяцией или по снятой заранее градуировочной кривой. Нужно иметь в виду, что градуировочная кривая, снятая с помощью разрядника, может оказаться непригодной после изменений в схеме. Таким изменением может быть удаление из схемы шарового разрядника после градуировки, так как при этом устраняется емкость шарового разрядника, подключенная параллельно объекту. Обычно емкость шарового разрядника лежит в пределах от 1 до 50 пФ. Таким образом, не представляет труда ориентировочно рассчитать, можно ли пренебречь емкостью измерительного разрядника при известной емкости объекта испытаний.
Если при постоянном напряжении и переменном напряжении низкой частоты можно просто судить о значении приложенного ВН по разрядному расстоянию, то при измерениях кратковременных импульсных напряжений в зависимости от обстоятельств могут наблюдаться большие различия между приложенным напряжением и статическим напряжением, соответствующим разрядному расстоянию (разрядным напряжением при постоянном или НЧ напряжении). Возникновение самостоятельного разряда между шарами подчиняется статистическим законам. Если при кратковременном приложении напряжения не успевает развиться разряд, то пробоя не произойдет, даже если максимальное значение импульса превысит статическое разрядное напряжение промежутка. Подробное рассмотрение этого эффекта содержится в работах по импульсной прочности газообразных, жидких и твердых диэлектриков [1,7,17,18,99].
Собственно измерение осуществляется либо при поддерживаемом на постоянном уровне максимальном значении измеряемого ВН и постепенном сокращении расстояния между электродами, первоначально установленном заведомо большим, чем разрядное расстояние, либо при постоянном межэлектродном расстоянии и повышении напряжения до возникновения пробоя. В первом случае скорость изменения расстояния не должна превышать 1 % диаметра шара в секунду. Во втором случае разрядное напряжение должно достигать разрядного не ранее чем через 30 с после начала подъема. По измеренным многим значениям в серии определяют среднее значение разрядного напряжения. При измерениях импульсных ВН изменяют максимальное напряжение или расстояние между шарами, пока не получают разряд в 50% случаев приложения напряжения (50%-ное разрядное напряжение). По результатам многочисленных измерений, выполненных в различных странах, установлены стандартные разрядные расстояния и соответствующие им разрядные напряжения, которые с определенной точностью воспроизводимы при соблюдении определенных условий [4,6,33,39].
Для обеспечения точности измерений шаровым разрядником необходимо выполнить ряд дополнительных условий, которые подробно оговорены в требованиях МЭК в национальных стандартах. Важнейшие из них следующие.
Анализ влияния частотных характеристик ВДН на функцию преобразования с учетом влияния паразитных параметров конструкции делителя
При разработке ВДН нельзя не учитывать резистивные и емкостные утечки, возникающие из-за больших габаритных размеров делителей. В [43,111] приведен ряд схем замещения ВДН с распределенными параметрами относительно земли и продольными емкостями и сопротивлениями. Их суть сводится к учету емкостных утечек, связанных с габаритными размерами. Анализ и синтез эквивалентных схем, представляющих в данном случае электрические цепи, позволяет прогнозировать реакцию как ВДН, так и измерительной цепи на входной сигнал. При установлении отношений между элементами реальных звеньев и схем замещения становится возможным выдвижение требований к элементам схем замещения.
В связи со сложностью применения на практике полученного выражения целесообразно проведение приблизительной оценки величин комплексных сопротивлений Z,, Zi, Z2, Zyl , Zy2, ZH. Это позволяет пренебречь составляющими, не оказывающими существенного влияния на дк и получить упрощенное выражение погрешности, вызванной влиянием паразитных параметров конструкции делителя.
Таким образом, на основе схемы замещения емкостно-омического ВДН, учитывающей паразитные сопротивления и емкости утечки, автором получена математическая модель функции преобразования ВДН полное и упрощенное выражение погрешности, а также условие частотной компенсации с учетом данных факторов.
В отличие от слабых электрических полей, в сильных электрических полях, характерных для работы электрической изоляции возникают новые явления, связанные с ионизационными процессами. К настоящему времени не существует теории, позволяющей получать оценки электрической прочности из "первых принципов", то есть из физической картины этих явлений. На основе гипотезы об ударной ионизации разработан ряд моделей пробоя, позволяющих оценить электрическую прочность диэлектриков и даже предсказать характер изменения электрической прочности. К таким моделям можно отнести модель электрического пробоя, теорию теплового пробоя, а также модель пробоя под действием ЧР [29,31,54,55].
Под ЧР в технике ВН понимают все формы разрядов, приводящие только к частичному перекрытию разрядом промежутка между электродами. С помощью модели пробоя под действием ЧР развитие предпробивных процессов можно представить следующим образом. Под действием электрического поля на дефекты изоляции, в них возникают ЧР. ЧР, будучи следствием дефектов изоляционной конструкции, в то же время являются одним из процессов, вызывающих дальнейшее, разрушение диэлектриков. Обычно такими дефектами являются газовые (воздушные) включения в диэлектрике, возникшие или из-за нарушения структуры изоляции (расслоения, разрывы), или из-за попадания в конструкцию газов (газовыделение из изоляции, плохая вакуумировка и тому подобное).
Напряженность электрического поля в газовом включении превышает напряженность поля в окружающем диэлектрике, так как диэлектрическая постоянная их выше, чем диэлектрическая постоянная газа. Электрическая прочность газов во включении ниже, чем прочность остальной части изоляции. Это создает условия для возникновения пробоя или перекрытия изоляции в месте дефекта.
Интенсивность ЧР определяется значениями количественных характеристик, связанных либо с единичным импульсом ЧР, либо с их совокупностью.
К количественным характеристикам единичного ЧР относятся кажущийся заряд импульса и его энергия. К количественным характеристикам последовательности импульсов ЧР относятся средняя частота следования импульсов и средний ток.
Для оценки интенсивности ЧР также используются мощность разрядов и суммарный заряд за интервал времени. Наиболее часто применяемая количественная характеристика ЧР — кажущийся заряд импульса. Кажущимся зарядом ЧР называется абсолютное значение заряда, который, будучи мгновенно введен между выводами объекта, вызовет такое же кратковременное изменение напряжения на объекте, как и ЧР в нем. Кажущийся заряд ЧР дает возможность получения сопоставимых характеристик ЧР на разных объектах.
Кроме того, измеряется средняя частота следования или количество импульсов за известный отрезок времени. Реже измеряются средний ток ЧР и их мощность.
Внешними проявлениями ЧР в изоляции являются эффекты, связанные с протеканием тока разряда, а также вызванные перераспределением зарядов в объекте из-за нейтрализации некоторого заряда в зоне дефекта.
Импульс тока разряда создает быстрые изменения электромагнитного поля и излучение в широкой области частот, а также скачки давления в окружающей среде. При перераспределении зарядов протекают токи переходного процесса [19,22,79].
Излучение, вызванное импульсами тока ЧР, или индуктированные токи могут быть обнаружены соответствующим приемником в широкой области частот.
Рассмотрим развитие во времени ЧР при переменном напряжении. Если к испытуемому объекту приложено переменное синусоидальное напряжение и = Um sin tut, то при отсутствии ЧР напряжение на емкости включения равно ив = UBm sines1, где U Вт - амплитуда напряжения на включении.
При воздействии на испытуемый объект первого полупериода напряжения ЧР возникает тогда, когда напряжение на включении (емкость Св) достигает значения UB3 (напряжения зажигания разряда во включении). При пробое напряжение на включении падает до С/вп (напряжения погасания разряда во включении), при котором разряд гаснет. После погасания разряда напряжение на включении начинает нарастать от значения С/в п по кривой, соответствующей изменению приложенного напряжения, смещенной по вертикали на значение постоянной составляющей, возникшей вследствие появления зарядов на поверхности включения (на емкости Св). Когда напряжение на Св достигает значения /вз, процесс повторяется.
Следовательно, разряды в рассматриваемой области диэлектрика повторяются через промежутки времени, соответствующие изменению напряжения на Св на AUB =UB3-UBn. При прохождении напряжения через максимум включение находится под напряжением, значение которого лежит в интервале между ивпи UB3. Затем происходит уменьшение напряжения на включении до 0 и дальнейший рост до — /вз. В первом приближении можно принять, что при обеих полярностях пробивное напряжение включения одинаковое. При достижении напряжения на включении значения /вз происходит пробой включения, и процесс продолжается описанным выше образом. При таком механизме явления ЧР должны прекращаться при прохождении напряжения через максимум.
Выбор и обоснование методов измерения параметров компонентов ВДН
Разрабатываемый ВДН предназначен для преобразования как постоянного, так и переменного напряжения. Если на переменном токе КД зависит от комплексного значения сопротивления, то на постоянном напряжении он определяется лишь активным значением сопротивления, то есть резисторами. Поэтому отбор резисторов для использования в составе такого ВДН необходимо производить с помощью приборов постоянного тока. Существующие стандартные цифровые омметры, выпускаемые отечественной промышленностью, такие как Щ-306, Щ-34, при измерении сопротивлений свыше 10 МОм имеет погрешность порядка 1%.
Согласно [38] установлены следующие методы измерения сопротивления: мостовой, компенсационный и метод амперметра-вольтметра.
Для измерения сопротивления высокоомных резисторов мостовым методом требуются высоковольтные источники питания с целью обеспечения необходимой чувствительности нуль-индикатора. Однако это вызывает избыточное выделение тепла в плечах моста.
Компенсационный метод используется при измерении равнономи-нальных значений сопротивления. Так как исследуемые резисторы имеют номинальные значения в широком диапазоне сопротивлений, то мерой может быть магазин. Но погрешность высокоомных магазинов не менее 0.05%. А прецизионные однозначные меры сопротивления (0.005%) имеют десятично-кратные значения сопротивления. А существующий компаратор сопротивления для измерения высокоомных резисторов типа У-401 обладает высокой точностью, но только при измерении десятичнократных сопротивлений.
Решение вопроса выбора СИ для данной схемы базируется на основе метрологического анализа измерительной установки, который, в свою очередь, проводится на основе структурной и математической метрологических моделей.
Составляющие погрешности измерительной установки, представленной на рисунке 3.3, вносят практически равный вклад в суммарную погрешность.
Для того, чтобы погрешность измерения сопротивления не превышала 0,03% выбираем компоненты данной измерительной установки: меру сопротивления однозначную Р 331, вольтметр Щ 31 и калибратор напряжений В7-12.
С калибратора напряжений подается тестовое напряжение, которое равно 1000 В. С помощью вольтметра измеряется падение напряжения на образцовой мере сопротивления URQ. По формуле (3.10) рассчитывается Rx.
В связи с тем, что максимальные рабочие напряжения резисторов намного превышают тестовое напряжение, используемое для измерения их сопротивления, то возникает необходимость определения такой характеристики резисторов, как КН, который служит мерой отклонения сопротивления от номинального значения, зависимого от рабочего напряжения.
Как видно из (3.14), погрешности измерения R\ и R2 не оказывают существенного влияния на погрешность определения КН у испытуемых резисторов. Поэтому для контроля данного параметра использовалась установка, представленная на рисунке 3.5, точности которой в данном случае вполне достаточно.
В связи с тем, что условия эксплуатации оборудования, с составе которого используются высоковольтные высокоомные резисторы, могут отличаться от нормальных [36,69], возникает необходимость контроля ТКС.
Как видно из (3.16), погрешности измерения R\, R2 и At не оказывают существенного влияния на погрешность определения ТКС у испытуемых ре зисторов. В данном случае в установке использовались следующие СИ: цифровой термометр А 566, платиновый терморезистор Pt 100, цифровой омметр Щ 306, точности которых вполне достаточно.
Таким образом, разработаны методика измерения сопротивления высокоомных высоковольтных резисторов, измерительные установки для измерения сопротивления высоковольтных высокоомных резисторов, для определения ТКС резисторов, для определения КН резисторов.
Спектральный киловольтметр с регистрацией формы и спектра измеряемого сигнала
В главе 1 было установлено, что наиболее распространенные в настоящее время СИ ВН, такие как: электростатические киловольтметры типа С100, С196 не позволяют производить автоматизацию, регистрацию процесса измерения, статистическую обработку измеряемого сигнала, обладают низкой помехоустойчивостью и так далее.
В то же время при измерении ВН в ряде случаев возникает задача спектрального анализа сигнала измеряемого напряжения: при поверке измерительных трансформаторов, аттестации аппаратов для контроля изоляции силовых кабелей, проверке качества электроизоляционных материалов, испытаниях медицинского оборудования [62].
В ФГУП «НИИЭМП» при непосредственном участии автора разработан цифровой киловольтметр СКВ - 100 (далее киловольтметр) с возможностью регистрации формы и спектра измеряемого сигнала (рисунок 4.8) [57,58,60].
Киловольтметр предназначен для измерений напряжений постоянного тока, действующих и амплитудных значений напряжений переменного тока промышленной частоты, а также частоты напряжений переменного тока. Он может использоваться для контроля качества электрической энергии на высоковольтных подстанциях, при поверке измерительных трансформаторов и так далее.
Конструктивно киловольтметр состоит из двух основных блоков: высоковольтного частотнокомпенсированного делителя напряжения ДН - 100, (далее - делитель) и электронного блока. ВДН выполнен по частотнокомпен-сированной технологии и имеет емкостно-омическую секционную структуру (рисунок 1.10). Коэффициент деления делителя 1/10000, входное сопротивление делителя 270 МОм, входная емкость - 55 пФ (пп.4.1). В качестве диэлектрика используется трансформаторное масло. Электронный блок спектрального киловольтметра СКВ-100 выполнен в виде приборного модуля, в состав которого входят плата измерительных преобразователей и быстродействующего АЦП, плата интегрирующего АЦП, блок аккумуляторный, 4-х строчный ЖК дисплей, органы управления, коммутации и подстройки. Также в состав прибора входят соединительный экранированный кабель, переносной модуль энергонезависимой памяти, блок сопряжения с ПЭВМ.
Особенностью работы прибора является возможность, визуально контролируя значение измеряемых величин на табло электронного блока, по желанию оператора заносить эти показания в память прибора (всего до 30 результатов измерений). Причём, одновременно к каждому результату измерения с выхода быстродействующего АЦП добавляется массив данных о форме сигнала. Наличие таких данных позволяет в дальнейшем наблюдать форму сигнала на экране ПЭВМ и определить наличие гармоник в сигнале.
Непосредственно измерение параметров сигнала, а именно: действующего и амплитудного значений осуществляется соответствующими измерительными преобразователями и интегрирующим АЦП (ИАЦП) повышенной точности и помехоустойчивости. Информация с выхода ИАЦП выводится на табло 4-х строчного жидкокристаллического символьного дисплея наряду с буквенной служебной информацией и по командам оператора заносится в память, объединяясь с данными с выхода быстродействующего АЦП (БАЦП), на вход которого поступает тот же самый сигнал, что и на ИП действующего и амплитудного значений. Обработка переданных в ПЭВМ данных осуществляется при помощи специально разработанного программного обеспечения, предназначенного для определения основной гармоники сигнала, действующего значения сигнала, коэффициента и-й составляющей гармоники (для гармоник 2-40), коэффициента искажения несинусоидальности, коэффициента гармоник.
Диапазон измерений значений напряжений постоянного тока - от 0,1 до 140 кВ. Предел допускаемой приведенной погрешности измерений напряжений постоянного тока составляет ± 0,5%. Предел допускаемой приведенной погрешности измерений действующих значений напряжений переменного тока промышленной частоты составляет ± 0,5%. Время установления рабочего режима - не более 5 мин. Продолжительность непрерывной работы - не менее 8 ч. Потребляемая ки-ловольтметром мощность - не более 50 Вт. Сопротивление между любыми доступными для прикосновения металлическими деталями и зажимами « - - » киловольтметра не превышает 0,5 Ом. Сопротивление изоляции между цепью питания 220 В и зажимами «-Ч киловольтметра составляет не менее 20 МОм при нормальных условиях эксплуатации. Питание осуществляется от промышленной сети 220 В, 50 Гц или от аккумуляторной батареи, встроенной в электронный блок.
Таким образом, разработан цифровой киловольтметр с возможностью регистрации формы и спектра измеряемого сигнала. С целью обработки полученных данных на ПЭВМ, разработано программное обеспечение.
