Расчет основных характеристик датчика влажности трансформаторного масла

У статті викладено методику розрахунку коефіцієнтів датчика, побудованого на основі чутливого елемента з електроізоляційного паперу, та висвітлено особливості цього розрахунку. Чутливий елемент датчика належить до кондуктометричного перетворювача типу “вологість–опір”. Датчик призначений для використання в системах автоматизованого контролю зволоження трансформаторного масла в силових трансформаторах і реакторах. Для розрахунку емпіричних коефіцієнтів, які визначають зв’язок між опором чутливого елемента датчика, вологістю та температурою трансформаторного масла, запропоновано використання методу найменших квадратів. Апроксимація результатів вимірювання електричного опору датчика виконувалась експоненціальною функцією двох змінних – температури та вологості масла. Розрахунки коефіцієнтів наведені для виготовленого зразка датчика вологості й виконані згідно із запропонованою методикою. За результатами розрахунків встановлено, що вимірюючи температуру трансформаторного масла та опір чутливого елемента, можна однозначно визначити вологість трансформаторного масла, в якому він розміщений. Узагальнено результати та викладено рекомендований порядок розрахунку основних характеристик датчика вологості трансформаторного масла розглядуваного типу, який може використовуватись як алгоритм для роботи систем автоматизованого контролю вологості трансформаторного масла енергетичного обладнання.This article outlines the method of calculating the sensor coefficients based on the sensory element of the insulating paper and highlighting features of this calculation. The sensitive element of the sensor belongs to conductometric type of the transducer “moisture–resistance”. The sensor is designed for use in the automated control moisture in transformer oil power transformers and reactors. To calculate the empirical coefficients that define the relation between the resistance of the sensing element sensor, humidity and temperature of transformer oil, use of least-squares procedure has been proposed. We approximate measurements results of electrical resistance sensor as an exponential function of two variables – temperature and humidity oil. Using the proposed method, we calculate the coefficients of samples and humidity sensor. The calculations reveal that measurement of the temperature of transformer oil and impedance sensing element can help determine moisture content of transformer oil in which it is located. We outline the results and recommend how main characteristics of the humidity sensor of this type of transformer oil can be calculated. Hence it can be used as an algorithm for automated humidity control transformer oil of power equipment.В статье изложена методика расчета коэффициентов датчика, созданного на основе чувствительного элемента из электроизоляционной бумаги, и описаны особенности этого расчета. Чувствительный элемент датчика относится к кондуктометрическим преобразователям типа “влажность–сопротивление”. Датчик предназначен для использования в системах автоматизированного контроля увлажнения трансформаторного масла в силовых трансформаторах и реакторах. Для расчета эмпирических коэффициентов, определяющих связь между сопротивлением чувствительного элемента датчика, влажностью и температурой трансформаторного масла, предложено использование метода наименьших квадратов. Аппроксимация результатов измерения сопротивления датчика выполнялась экспоненциальной функцией двух переменных – температуры и влажности масла. Расчеты коэффициентов приведены для изготовленного образца датчика влажности и выполнены в соответствии с предложенной методикой. По результатам расчетов установлено, что измеряя температуру трансформаторного масла и сопротивление чувствительного элемента, можно однозначно определить влажность трансформаторного масла, в котором он расположен. Обобщены результаты и изложен рекомендуемый порядок расчета основных характеристик датчика влажности трансформаторного масла данного типа, который может использоваться как алгоритм для работы систем автоматизированного контроля влажности трансформаторного масла энергетического оборудования

Оценка возможности использования электроизоляционной бумаги в качестве чувствительного элемента датчика влажности трансформаторного масла

Визначено можливості застосування електроізоляційного паперу як чутливого елемента датчика вологості, призначеного для контролю зволоження трансформаторного масла в силових трансформаторах. Запропоновано виконати чутливий елемент датчика вологості у вигляді циліндричної конденсаторної структури, в якій діелектриком є просочений у трансформаторному маслі електроізоляційний папір. Проведено дослідження залежності електропровідності електроізоляційного паперу та трансформаторного масла від вологості, температури і напруженості електричного поля, яка виникає при вимірюванні їх опору на постійній напрузі. Визначено значення напруженості електричного поля, при якому опір просоченого в трансформаторному маслі електроізоляційного паперу можна вважати залежним тільки від вологості і температури. Отримано розрахункову формулу, яка описує цю залежність. Отримані результати показують можливість створення датчика вологості, в основу якого покладено перетворення “вологість—опір”, що дасть можливість забезпечити безперервний контроль зволоження трансформаторного масла в процесі його експлуатації.This paper determines possibilities of using insulating paper as a humidity sensor element for monitoring the humidity level of transformer oil in power transformers. We propose to construct the sensor unit of the humidity sensor as a cylindrical capacitor structure, in which the dielectric is the electrically insulating paper soaked in transformer oil. Moreover, we conduct the investigation of relation between conductivity of insulating paper, transformer oil and moisture; temperature and electric field occurring at measuring their resistance at a constant voltage. Furthermore, we determine the electric field value, at which the resistance of insulating paper soaked in transformer oil can be considered dependent only on the temperature and humidity. We also define the formula describing this dependence. The research results show the possibility of creating the humidity sensor based on the transformation of “moisture-resistance” providing continuous monitoring of moisture in transformer oil during its operation.Определены возможности применения электроизоляционной бумаги в качестве чувствительного элемента датчика влажности, предназначенного для контроля увлажнения трансформаторного масла в силовых трансформаторах. Предложено выполнить чувствительный элемент датчика влажности в виде цилиндрической конденсаторной структуры, в которой диэлектриком является пропитанная в трансформаторном масле электроизоляционная бумага. Проведены исследования зависимости электропроводности электроизоляционной бумаги и трансформаторного масла от влажности, температуры и напряженности электрического поля, которая возникает при измерении их сопротивления на постоянном напряжении. Определено значение напряженности электрического поля, при котором сопротивление пропитанной в трансформаторном масле электроизоляционной бумаги можно считать зависящим только от влажности и температуры. Получена расчетная формула, которая описывает эту зависимость. Полученные результаты показывают возможность создания датчика влажности, в основу которого положено преобразование “влажность—сопротивление”, что позволит обеспечить непрерывный контроль увлажнения трансформаторного масла в процессе его эксплуатации

Сто лет формуле Пика для определения начальной напряженности коронного разряда

Статтю присвячено пам’яті видатного електротехніка — Франка Вільяма Піка молодшого, який дав визначення критичної напруженості електричного поля на поверхні електродів з малим радіусом кривизни, при якій виникає коронний розряд, та відомої зараз як формула Піка. На основі аналізу перших публікацій Ф.В. Піка, датованих 1911—1915 рр., показано, що ним було виведено й узагальнено закони, які описують явище коронного розряду на проводах повітряних ліній електропередавання високої напруги. Зокрема, у 1915 р. Ф.В. Пік представив в остаточному вигляді напівемпіричну формулу, яка дає можливість встановити значення напруг, при яких на лініях електропередавання з’являється корона, та розрахувати зумовлені нею втрати потужності. Приділено увагу маловідомим фактам, пов’язаним з отриманням Ф.В. Піком цієї формули. Зокрема, показано, що для статистичної обробки експериментальних даних автором був використаний метод середніх. Також звернено увагу на причини відмінностей у коефіцієнтах формули Піка, які трапляються в літературних публікаціях різних авторів як в нашій країні, так і за кордоном. На основі аналізу результатів досліджень послідовників Ф.В. Піка показано, що всі нові отримані залежності повторюють структуру його формули та відрізняються від неї лише значеннями числових коефіцієнтів та інколи показником ступеня в знаменнику. Узагальнено три способи використання формули Піка та наведено безпосередні приклади її застосування в задачах електроенергетики.This article is dedicated to the memory of well-known electrical engineer Frank William Peek, Junior, who estimated the corona inception electric field on the surface of electrodes with a small radius of curvature which allows for corona discharge inception and also known as the “Peek’s law”. Analyzing Peek’s first publications dated 1911—1915, we have seen that he has elaborated and summarized the laws, which describe the phenomenon of corona discharge in gas on the wires of power transmission line. In particular, Peek presented the final version of the half-empirical formula in 1915, which allows estimating the voltage under which a corona appears on high-voltage wires, as well as estimating the power loss caused by this phenomenon. Attention has been drawn to the unrenowned facts related to Peek’s discovery of the formula. It has been discovered that the scientist was using the mean-value method when working on the formula. Also, attention has been drawn to the reasons of difference in indices (coefficients) in Peek’s formula, which can be seen in literature and publications of different authors in our country, as well as other countries. Based on the results of the research of Peek’s successors, it has been shown that all new charts repeat his formula and differ from it only by the value of numeric coefficients and, sometimes, the exponent in the denominator. Three ways of using his formula have been summarized; its direct application in electric power industry has been shown.Статья посвящена памяти выдающегося электротехника Франка Вильяма Пика младшего, который дал определение критической напряженности электрического поля на поверхности электродов с малым радиусом кривизны, при которой возникает коронный разряд, и известной сейчас как формула Пика. На основе анализа первых публикаций Ф.В. Пика, датированных 1911—1915 гг., показано, что им были выведены и обобщены законы, описывающие явление коронного разряда на проводах воздушных линий электропередачи высокого напряжения. В частности, в 1915 г. Ф.В. Пик представил в окончательном виде полуэмпирическую формулу, которая дает возможность установить значения напряжений, при которых на линиях электропередачи появляется корона, и рассчитать обусловленные ей потери мощности. Уделено внимание малоизвестным фактам, связанным с получением Ф.В. Пиком этой формулы. В частности, показано, что для статистической обработки экспериментальных данных автором был использован метод средних. Также обращено внимание на причины различий в коэффициентах формулы Пика, которые встречаются в литературных публикациях разных авторов как в нашей стране, так и за рубежом. На основе анализа результатов исследований последователей Ф.В. Пика, показано, что все новые полученные зависимости повторяют структуру его формулы и отличаются от нее только значениями числовых коэффициентов и иногда показателем степени в знаменателе. Обобщены три способа использования формулы Пика и приведены непосредственные примеры ее применения в задачах электроэнергетики

Граничний вплив неідентичності резистивних елементів високовольтного плеча на частотні характеристики широкосмугового подільника напруги (аналітичне дослідження)

Purpose. Determination in the analytical form of the maximum limiting influence of the non-identity of the resistive elements of the high-voltage arm on the amplitude-frequency characteristic and phase-frequency characteristic of the voltage divider with parallel-series connection of R-, C-elements of the high-voltage arm. Methodology. Based on the previously developed theory of broadband voltage dividers with parallel-series connection of R‑, C-elements, analytical expressions for amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the voltage divider are obtained and investigated taking into account the limit case of non-identical resistive elements of high-voltage arm. Results. The nature of the dependencies of the frequency characteristics of the broadband voltage divider on the value of the tolerance of the resistive elements of the high-voltage arm, the division factor of the voltage divider in a wide range of frequency changes are determined. Simplified approximating expressions for the maximum values of frequency characteristics of the voltage divider are proposed and their error is determined. Originality. For the first time in the analytical form the limiting influence of non-identity of resistive elements of a high-voltage arm of a voltage divider on its frequency characteristics is considered. A mathematical model of this influence is constructed and the limit values of frequency characteristics of the voltage divider are determined. Practical value. It is recommended to introduce into the normative documentation of broadband voltage dividers the corrected value of the division factor, which allows to significantly reduce the deviation of the actual value of the division factor of the voltage divider from the normalized value in a wide range of frequency changes.На основі раніше розвинутої теорії широкосмугових подільників напруги з паралельно-послідовним з’єднанням R-, C-елементів вперше одержані аналітичні вирази для амплітудно-частотної та фазо-частотної характеристик подільника напруги з урахуванням граничного випадку неідентичності резистивних елементів високовольтного плеча. Визначений загальний характер залежностей частотних характеристик від значення допуску резистивних елементів, коефіцієнта ділення подільника напруги в широкому діапазоні зміни частоти. Запропоновані спрощені апроксимуючі вирази для максимальних значень частотних характеристик та визначено їх похибки. Рекомендовано уведення в нормативно-технічну документацію широкосмугових подільників напруги відкоригованого значення коефіцієнта ділення

Граничний вплив неідентичності ємнісних елементів високовольтного плеча на частотні характеристики подільника напруги (аналітичне дослідження)

Purpose. Determination in the analytical form of the maximum limiting influence of the non-identity of the capacitive elements of the high-voltage arm on the amplitude-frequency characteristic and phase-frequency characteristic of the voltage divider with parallel-series connection of R-, C-elements of the high-voltage arm. Methodology. Based on the previously developed theory of broadband voltage dividers with parallel-series connection of R-, C-elements, analytical expressions for amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the voltage divider are obtained and investigated taking into account the limit case of non-identical capacitive elements of high-voltage arm. Results. The nature of the dependencies of the frequency characteristics of the broadband voltage divider on the value of the tolerance of the capacitive elements of the high-voltage arm, the division factor of the voltage divider in a wide range of frequency changes is determined. Simplified approximating expressions for the maximum values of frequency characteristics of the voltage divider are proposed and their error is determined. Originality. For the first time in the analytical form the limiting influence of non-identity of capacitive elements of a high-voltage arm of a voltage divider on its frequency characteristics is considered. A mathematical model of this influence is constructed and the limit values of frequency characteristics of the voltage divider are determined. Practical value. It is recommended to introduce into the normative documentation of broadband voltage dividers the corrected value of the division factor, which allows to significantly reduce the deviation of the actual value of the division factor of the voltage divider from the normalized value in a wide range of frequency changes.На основі раніше розвинутої теорії широкосмугових подільників напруги з паралельно-послідовним з’єднанням R-, C-елементів вперше одержані аналітичні вирази для амплітудно-частотної та фазо-частотної характеристик подільника напруги з урахуванням граничного випадку неідентичності ємнісних елементів високовольтного плеча. Визначений загальний характер залежностей частотних характеристик від значення допуску ємнісних елементів, коефіцієнта ділення подільника напруги в широкому діапазоні зміни частоти. Запропоновані спрощені апроксимуючі вирази для максимальних значень частотних характеристик та визначена їх похибка. Рекомендовано уведення в нормативну документацію широкосмугових подільників напруги відкоригованого значення коефіцієнта ділення

CHARACTERISTICS OF SPECIALIZED SINGLE-PHASE HIGH VOLTAGE DOUBLER RECTIFIER

Introduction. To obtain a high voltage direct current, voltage multipliers with a number of cascades of three or more are widely used. At the same time, for voltage levels of 100…200 kV there are several advantages of using a specialized single-phase high voltage doubler rectifier. Problem. The main difficulty is that at the moment mathematical modeling has not been worked out for describing modes that use the built-in R, C-filter, as well as a nonlinear load in the form of Zener diodes. Goal. Generalization of the results of the authors' previous publications on the development of an analytical method for calculating the modes of a typical high-voltage direct current installation based on a specialized single-phase voltage doubler rectifier. Methodology. Compilation of a system of algebraic linear and nonlinear equations that describe the current and voltage modes in the elements of a typical high-voltage direct current installation with a nonlinear load. Results. It is shown that with the use of linearization of the current-voltage characteristics of Zener diodes used in the load circuits of a typical high-voltage direct current installation, an analytical solution for the voltages and currents in its elements can be obtained. Originality. The theoretical basis of the complex solution of the system of equations for the currents, voltages and power of the elements of a typical high-voltage direct current installation with the account of nonlinear pulsations is formulated for the first time. Practical value. The obtained theoretical results can be used for calculations, design, optimization of the modes for a wide range of high-voltage direct current installations of technical, technological, and measuring purposes in the range up to 100...200 kV

Prophylaxis of Acute Enteric Infections and Viral Hepatitis A under Emergency Situation in the Territory of the Amur Region

Hydrological natural disasters and post-flooding epidemiological situation are often attended by epidemic emergencies creating a threat to life-comforts sustaining and sanitary-epidemiologic welfare of a significant number of citizens. To evaluate the efficiency of preventive and anti-epidemic measures the analysis of acute enteric infection incidence rate in the Amur Region for the past decade, during the high water and in the post-flooding period in 2013 has been carried out. Displayed are the data concerning the prophylaxis of acute enteric infections and viral hepatitis A under the conditions of the emergency situation caused by natural calamities notably by flood in the Amur Region. Adequate planning and operative implementation of organizational, preventive and anti-epidemic measures have made it possible to control acute enteric and viral hepatitis A infection at the sporadic level

Genetic diversity of hepatitis C virus in Nanaian region, Khabarovsk territory

Examining hepatitis C virus (HCV) genetic diversity is of great practical value in molecular-epidemiological research, development of specific prevention tools and outlining therapeutic strategy.Aim of study is to conduct analysis assessing HCV genetic diversity circulating in the Nanaisky Region population of the Khabarovsk Krai.Materials and methods. Molecular and genetic analysis of 124 blood plasma samples collected from patients with chronic hepatitis C and residing in the Nanaisky Region was conducted.Results. HCV RNA was detected in 84 (67.7±4.2%) plasma samples. HCV genotyping was performed by using AmpliSens — 1/2/3 kit (Central Research Institute of Epidemiology, Moscow, Russian Federation) showing that genotype 3 dominated reaching up to 47.6±5.4% (n = 40). Genotype 1 was detected in 30 patients (35.7±5.2%). In thirteen cases (15.5±3.9%) genotype 2 was identified, whereas in one case (1.2±1.2%) virus genotype was unidentified. Phylogenetic analysis of the nucleotide sequences in HCV NS5B region was performed for 60 HCV RNA-positive samples showing subtype ratio as follows: 1a — 2 (3.3±2.3%), 1b — 23 (38.3±6.3%), 2а — 6 (10.0±3.9%), 2с — 2 (3.3±2.3%), 3а — 27 (45.0±6.4%). Three samples of RF2k/1b recombinant virus were found. A full NS2 gene nucleotide sequence was cloned in order to confirm the recombination event. The results of the study evidence about a need to conduct multi-layered examination of patients with chronic hepatitis C by using current molecular and biologic methods for assigning proper therapy coupled to characteristics of the isolated strains. The data regarding hepatitis C virus molecular and genetic parameters circulating in the Far Eastern Federal District, Russia, are rather limited. Hence, our study would contribute to current understanding of HCV genovariants circulating in territories of the Russian Federation

Management of Activities of the Rospotrebnadzor Institutions in the Khabarovsk Territory with the View to Sanitary-Epidemiological Welfare Provision for the Population in the Period of High Water

In order to enhance the surveillance over sanitary-epidemiological situation in the period of flood, 2013 Rospotrebnadzor institutions in the Khabarovsk Territory took anti-epidemic team augmentation, affiliated to Irkutsk Research Anti-Plague Institute. Moreover, forged have been 30 mobile units for investigation of sanitary conditions in the residential areas of the region, water supply and water-consuming facilities, quality of nutrition among the population, living and sanitary conditions in the temporal accommodation sites; 11 mobile groups for sample collecting from ambient environment objects. Carried out has been operational deployment of two laboratory sub-units with the following membership: 5 microbiological, 5 sanitary-chemical, 2 radiological and 1 virusological facilities. By efforts of Rospotrebnadzor institutions performed has been a complex of key sanitary-hygienic, anti-epidemic and prophylactic measures aimed at prevention and control over distribution of mass infectious diseases, at the provision of sanitary-epidemiological welfare of the population in the Khabarovsk Territory, and the relief of social tension during the period of rainfall floods in August-September, 2013

Система цифрового підвищення кваліфікації викладачів ЗВО

The article highlights the issues of developing a system for digital competence of the teacher. The paper describes the research that resulted in the development and implementation of the system for digital professional development for university teachers at the Borys Grinchenko Kyiv University. The principle of system adaptation is realized in two directions: to time possibilities of testing and minicourse passing; to needs of teachers according to professional direction and disciplines taught. A model of organisation of this system based on self-assessment, self-education and micro-teaching principles has been developed. The main structural elements of the system are diagnostic test and sets of minicourses. The approaches to the formation of the diagnostic test, including ensuring its integration, variability and validity, as well as the principle of its use in order to establish the level of digital competence of teachers in accordance with the developed corporate standard of digital competence were applied in detail. Using the example of the compulsory level of digital competence Analyst-Researcher (A) the use of mini-course sets for Integrator (B1), Expert (B2), Leader (C1) and Innovator (C2) levels are described. The system allows teachers to build their own professional development trajectory as a digital footprint reflected in a personal study, and the use of embedded business intelligence tools provides a visualised holistic picture of digital professional performance. The place of the system and its further development for professional development in the digital twin of the educational institution is highlighted.У статті висвітлено питання розробки системи цифрової компетентності вчителя. У статті описано дослідження, результатом якого стала розробка та впровадження системи цифрового професійного розвитку викладачів вищих навчальних закладів Київського університету імені Бориса Грінченка. Принцип адаптації системи реалізується у двох напрямках: до часових можливостей тестування та проходження мінікурсу; потребам викладачів відповідно до професійного спрямування та дисциплін, що викладаються. Розроблено модель організації цієї системи на засадах самооцінки, самоосвіти та мікронавчання. Основними структурними елементами системи є діагностичний тест та набори мінікурсів. Застосовано підходи до формування діагностичного тесту, зокрема забезпечення його інтегрованості, варіативності та валідності, а також принцип його використання з метою встановлення рівня цифрової компетентності вчителів відповідно до розробленого корпоративного стандарту цифрової компетентності. детально. На прикладі обов’язкового рівня цифрової компетентності Аналітик-дослідник (А) описано використання наборів міні-курсів для рівнів Інтегратор (В1), Експерт (В2), Лідер (С1) та Новатор (С2). Система дозволяє вчителям будувати власну траєкторію професійного розвитку як цифровий слід, відображений у особистому дослідженні, а використання вбудованих інструментів бізнес-аналітики забезпечує візуалізовану цілісну картину цифрової професійної діяльності. Висвітлено місце системи та її подальший розвиток для професійного розвитку в цифровому двійнику навчального закладу