MAXIMUM INFLUENCE OF NONIDENTICAL R- AND C-ELEMENTS OF A HIGH-VOLTAGE DIVIDER ON ITS FREQUENCY CHARACTERISTICS

Authors

  • Volodymyr Oleksandrovych Brzhezytskyi Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9768-7544
  • Ihor Mykolaiovych Masliuchenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-6073-9649
  • Mykola Yuriiovych Laposha Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0909-7876

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2017.102824

Keywords:

high-voltage divider, the non-identical elements, the amplitude-frequency characteristic, the phase-frequency characteristic

Abstract

This paper describes the impact of non-identical resistive and capacitive elements of high-voltage arm of mixed voltage divider on its frequency characteristics. The authors emphasized the general features and substantiated main shortcomings of existing methods of calculating the characteristics of high-voltage dividers. The analytical expressions received for influence study of non-identical elements of a high-voltage divider at extreme discrete distribution of these elements. Feature of the received analytical expressions is that they are valid for any values of not identity as for resistive, and capacitive elements, and also their cumulative action. It is shown that the selected discrete distribution of resistive and capacitive elements influence of their not identity on fluctuations of amplitude frequency response and the phase-frequency characteristic of a voltage divider increases more than five times in relation to "triangular" distribution of parameters of elements in case of equal values of their maximum deviations (from mean values). The maximum influence of not identity of resistive and capacitive elements of a high-voltage arm on its frequency characteristics was studied. The influence becomes significant at its extreme discrete distribution and can be considered as the worst case of influence of not identity of the components of a high-voltage arm of a voltage divider. The results received in the article are recommended for assessment "from above" of influence of not identity of resistive and capacitive elements of a high-voltage divider on his frequency characteristics that allows to define possible values of not identity of elements of a high-voltage arm depending on permissible instability of frequency characteristics of the voltage divider.

Author Biographies

Ihor Mykolaiovych Masliuchenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

канд. техн. наук, доц

Mykola Yuriiovych Laposha, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірант

References

Іващенко М. М. Аналіз існуючих еталонів електричної напруги змінного струму / М. М. Іващенко, В. А. Єрмолаєв // Системи управління, навігації та зв’язку. – 2010. – №. 4. – C. 104–106.

ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Киев: Госстандарт Украины – 1999. – 31 с. Введ. с 01.01.2000.

EN 50160. Voltage characteristics of electricity supplied by public distribution networks. – 2010. – 45 p.

ДСТУ IEC 61000-4-30. Електромагнітна сумісність. Частина 4-30. Методи випробування та вимірювання. Вимірювання показників якості електричної енергії (IEC 61000-4-30:2008, IDT). – 2010. – 56 c.

Бржезицький В. О. Частотні характеристики, обумовлені неідентичністю R, C-елементів високовольтного подільника напруги, призначеного для вимірювання показників якості електроенергії / В. О. Бржезицький, О. М. Десятов, І. М. Маслюченко, І. С. Яценко // Наукові праці НУХТ. – 2017. – Т. 23, № 1. – С. 158 – 172.

Бржезицький В. О. Коректування частотних характеристик високовольтних подільників напруги / В. О. Бржезицький, Є. О. Троценко, О. В. Петренко // Доповіді за матеріалами Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених, аспірантів і студентів "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики". – Київ: "Політехніка", 2008. – С. 478-480.

ДСТУ ІЕС 61850-3. Комунікаційні мережі та системи на підстанціях. Частина 3. Загальні технічні вимоги (ІЕС 61850-3:2002, IDT). – 2013. – 16 c.

Qian L. Method to Determine the Ratio Error of DC High-Voltage Dividers / L. Qian, W. Leren, Z. Shuhan, T. Yuejin, X. Yan // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2012. – Vol. 61, №. 4. – P.1072-1078.

Haiming S. The voltage coefficient determination of high-voltage capacitive divider by serial summation of voltage transformers / S. Haiming, L. Bo, L. Feipeng, D. Dongxue, L. Zhi // Conference Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2014). – 2014. – P. 772-773.

Feipeng L. Research on voltage variation of DC high-voltage resistive divider by Measuring Leakage Current / L. Feipeng, Huang hui Zhang, S. Haiming, L. Bo // Conference Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2014). – 2014. – P. 384-385.

Merev A. A Reference System for Measuring High-DC Voltage Based on Voltage References / A. Merev, J.K. Hallstrom // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2015. – Vol. 64, №. 1. – P. 184-189.

Yi L. Development of Precision DC High-Voltage Dividers / L. Yi, M. K Ediriweera, F. S. Emms, A. Lohrasby // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2011. – Vol. 60, №. 7. – P. 2211-2216.

Prochazka R. Precise 10 and 20 kV DC/AC resistive divider / R. Prochazka, J. Hlavacek, K. Draxler, R. Styblikova // Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). – 2013. – P. 774-777.

Downloads

Issue

No. 1 (2017): 47

Section

TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT IN ENERGY

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).