Система моніторингу блискавок для об’єктів енергетики

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorШостак, Володимир Олександрович
dc.contributor.authorПрилепа, Роман Федорович
dc.date.accessioned2019-05-06T10:56:34Z
dc.date.available2019-05-06T10:56:34Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe master's dissertation contains: pages - 127, drawings - 55, tables - 35, applications - 1, number of sources used - 39. The paper presents a monitoring system for facilities and conducted simulations of electric fields and the output voltage of the magnetic field of antennas and filters using the software package Mathcad 15 and SPICE-shaped computer program Micro-Cap Evaluation Version. Utilities: Microsoft Office Word 2019, Microsoft Office Visio 2019, Microsoft Office Power Point 2019. Actuality of theme. The monitoring of storm activity in the modern globalized world is becoming more widespread, due to the need to predict, prevent and locate lightning discharges. The obtained data are primarily interesting for the objects of power engineering, the aerospace industry, enterprises engaged in the extraction or manufacture of explosive products, where the lightning strike can lead to a serious accident or the timely detection of the site of damage in the future can lead to an emergency. At the same time, a number of regulatory documents in force in Ukraine and in the world (DSTU B V.2.5-38: 2008, DSTU EN 62305: 2012) regulate the verification of lightning protection systems before each lightning season and after each lightning strike. The problem of the implementation of these normative documents is the large material costs associated with the large dimensions of the objects (for example, power lines, photovoltaic stations (PS), wind power plants (WPP)) for which it is important to receive not only archival statistical information, but also operational information for the effective and rapid elimination of emergencies. The best way to represent information about an affected by a lightning object is to record a video of the moment of the lightning flash. The received footage allow quickly and accurately determine the place of impact, estimate the degree of emergency situation and plan the necessary actions in a short period of time. This is possible due to video monitoring systems (VMS), which is proposed to be developed in this dissertation. Relationship of work with scientific programs, plans, themes. The master's dissertation work was carried out in accordance with the plans of research works of the Department of Theoretical Electrical Engineering of the National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”. The purpose and tasks of the study. To develop an algorithm for the system of lightning monitoring and to substantiate its main components and parts. The object of research. Lightning monitoring system that affects objects. Subject of study. Structure, algorithm of work and trigger sensors of lightning monitoring system for objects, including and power engineering. Method of research. Based on analysis of lightning electromagnetic characteristics and modeling of output characteristics of sensors of the monitoring system with the use of circuit diagrams for determining the basic technical characteristics of sensors and other key parts necessary for its operation. To achieve the purpose in the course of this work it is necessary: 1. To conduct an analysis of existing lightning monitoring systems and thunderstorms warning systems, on the basis of which to determine the main technical characteristics and their shortcomings, which will be included in the concept of a system of developed lightning monitoring system for energy objects; 2. To propose and substantiate the structure of the VSM and the principle of work on the main characteristics of the EM field of current created by the lightning current, which will act as a trigger pulse for the VSM; 3. To develop the operation algorithms of the monitoring system; 4. To suggest sensors for this VSM with the calculation of their main characteristics. Scientific novelty of the obtained results. The structure and the principle of the work of lightning monitoring system for large objects, the analogues of which are absent in the European and Ukrainian markets, by using video recording of the moment of strike, which uses an electromagnetic field for triggering and additional location of lightning, is suggested and substantiated. The practical value of the results. The developed system can be used to monitor the damage caused by lightning to large objects. Partially the results of the work were utilized for design of the lightning video monitoring system for the New Safe Confinement at the Chornobyl Nuclear Power Plant.uk
dc.description.abstractukМагістерська дисертація містить: сторінок – 127, рисунків – 55, таблиць – 35, додатків – 1, кількість використаних джерел – 39. В роботі запропоновано системи моніторингу для об’єктів та проведено моделювання електричних полів та вихідної напруги із антен магнітного поля та фільтрів за допомогою пакетів програм Mathcad 15 та SPICE-подібної комп’ютерної програми Micro-Cap Evaluation Version. Допоміжні програми: Microsoft Office Word 2019, Microsoft Office Visio 2019, Microsoft Office Power Point 2019. Актуальність теми. Моніторинг грозової активності набуває все більшого поширення у світі, що пов’язано із необхідністю прогнозування, попередження та локації грозових розрядів. Отримані дані в першу чергу цікаві для об’єктів енергетики, авіакосмічної галузі, підприємств, що займаються видобутком або виготовленням вибухонебезпечних продуктів, де розряд блискавки може спричинити серйозну аварію або ж несвоєчасне виявлення факту і місця ураження в подальшому може призвести до аварійної ситуації. В той же час, ряд нормативних документів, що діють як в Україні та і у світі (ДСТУ Б В.2.5-38:2008, ДСТУ EN 62305:2012) регламентують перевірку систем блискавкозахисту перед кожним грозовим сезоном та після кожного ураження блискавкою. Проблема виконання таких вимог нормативних документів полягає у великих матеріальних затратах, що пов’язано із великими розмірами об’єктів (наприклад, лінії електропередач (ЛЕП), фотоелектричні станції (ФЕС), вітроелектричні станції (ВЕС)), щодо яких є важливим отримувати не лише архівну статистичну інформацію з грозових уражень, але й оперативну інформацію для ефективного та швидкого усунення аварійних ситуацій і їх недопущення. Один з найважливіших способів представлення інформації про ураження блискавкою об’єкту є відео фіксація розряду блискавки. Отримані кадри дозволяють оперативно та точно визначити місце удару, оцінити ступінь аварійності ситуації та спланувати необхідні дії за короткий проміжок часу. Це можливо за наявності відео систем моніторингу (ВСМ), що пропонується в даній дисертаційній роботі. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Магістерська дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів науково-дослідних робіт кафедри теоретичної електротехніки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Мета і задачі дослідження. Розробити структуру і алгоритм роботи системи моніторингу блискавок та обґрунтувати параметри основних її компонент. Об’єкт дослідження. Система моніторингу блискавок, які уражають об’єкти. Предмет дослідження. Структура, алгоритм роботи та датчики тригерування системи моніторингу блискавок для об’єктів, в т.ч. і енергетики. Метод дослідження. Базується на аналізі електромагнітних характеристик блискавок та моделюванні вихідних характеристик датчиків системи моніторингу із застосуванням схемотехнічних програм для визначення основних технічних характеристик датчиків та інших ключових частин, необхідних для її роботи. Для досягнення поставленої мети в ході даної роботи ставилися задачі: 1. Провести аналіз існуючих систем моніторингу блискавок та систем попередження грозової активності, на основі яких визначити основні технічні характеристики та недоліки систем, що буде покладено у концепцію комплексної системи моніторингу блискавок для об’єктів енергетики; 2. Запропонувати і обґрунтувати структуру ВСМ та принцип її роботи на основі аналізу характеристик ЕМ-поля, створюваного струмом блискавки, що буде виступати тригеруючим фактором для ВСМ; 3. Розробити алгоритм роботи системи моніторингу; 4. Запропонувати датчики для даної ВСМ із розрахунком їх основних характеристик. Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано структуру та обґрунтовано принцип роботи системи моніторингу блискавок для великих об’єктів, аналогів якої немає на європейському та українському ринку, що використовує відео реєстрацію моменту ураження, яка використовує для тригерування та додаткової локації блискавок електромагнітне поле. Практичне значення одержаних результатів. Розроблена система може використовуватись для моніторингу уражень блискавкою великих об’єктів енергетики та в інших галузях. Частково результати роботи було використано у розробці системи відео моніторингу блискавок на Новому Безпечному Конфайнменті на ЧАЕС. Публікації. Результати розробки системи моніторингу блискавок викладено в наступних публікаціях: 1. Р. Прилепа, В. Шостак. Автоматизована система реєстрації блискавок, які уражують об’єкти великих розмірів // Міжн. н.-т. конф. молодих учених, аспірантів і студентів. "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики". – Київ: ФЕА НТУУ «КПІ», 2016. 2. Р. Прилепа, В. Шостак. Аналіз систем грозопеленгації та попередження про грозову активність // Міжн. н.-т. конф. молодих учених, аспірантів і студентів. "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики". – Київ: ФЕА НТУУ «КПІ», 2017. 3. Shostak V., Prylepa R., Kozlov O., Brzhezitsky V. (2017). Design of conception on lightning monitoring system for strikes to structures. Technology audit and production reserves, No 6/1(38), 2017, с. 47-59. DOI: 10.15587/2312-8372.2017.119319. 4. V. Shostak, R. Prylepa and O. Kozlov, Tests of Video Cameras for Lightning Monitoring System, 2018 34th International Conference on Lightning Protection (ICLP), Rzeszow, Poland, 2018, pp. 1-7. doi: 10.1109/ICLP.2018.8503294 5. Р. Прилепа, В. Шостак. Система моніторингу блискавок для об’єктів енергетики // Міжн. н.-т. конф. молодих учених, аспірантів і студентів. "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики". – Київ: ФЕА НТУУ «КПІ», 2018.uk
dc.format.page127 сuk
dc.identifier.citationПрилепа, Р. Ф. Система моніторингу блискавок для об’єктів енергетики : магістерська дис. : 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка / Прилепа Роман Федорович. – Київ, 2018. – 127 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/27434
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectвідеореєстрація блискавокuk
dc.subjectгрозопеленгаціяuk
dc.subjectмоніторинг блискавокuk
dc.subjectсистема моніторингу блискавокuk
dc.subjectсистема попередження про грозуuk
dc.subjectthunderbolt lightninguk
dc.subjectlightning recordinguk
dc.subjectlightning monitoringuk
dc.subjectlightning monitoring systemuk
dc.subjectthunder-storm warning systemuk
dc.subject.udc621.316.9uk
dc.titleСистема моніторингу блискавок для об’єктів енергетикиuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Prylepa_magistr.pdf
Розмір:
2.2 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТОЕ)
Магістерські роботи