Rekonstrukcija strukture uzemljivača iz izmjerene raspodjele potencijala na površini tla

doctoral thesis

• Author: Roberto Giannini; MBZ: 223250
• Mentor: Željko Štih (mentor)
• Committee member: Stanko Tonković (član povjerenstva)
• Committee member: Željko Štih (član povjerenstva)
• Committee member: Stanko Milun (član povjerenstva)
• Committee member: Sead Berberović (član povjerenstva)
• Committee member: Zoran Stare (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; (Department of Electronic Systems and Information Processing); Zagreb
• Defense date and country: 2004-07-08, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Electrical Engineering; Electronics
• Universal decimal classification (UDC): 621.3 - Electrical engineering

Abstract

Postojećim metodama za proračun složenih uzemljivačkih sustava izračunata je raspodjela potencijala za zadane modele uzemljivača. Izračunata raspodjela potencijala bila je temelj za istraživanje mogućnosti razvoja metodologije za rješavanje inverznog problema u strujnom polju uzemljivača. Ostvaren je središnji cilj istraživanja; razvijena je metodologija za rekonstrukciju strukture uzemljivača iz izračunate raspodjele potencijala na površini tla. Dobiveni rezultati uspoređeni su sa zadanim strukturama uzemljivača te je napravljena analiza osjetljivosti metodologije rekonstrukcije. Utvrđena je osjetljivost rezultata inverznog postupka na brojne utjecajne parametre i situacije koje se mogu dogoditi prilikom mjerenja na stvarnom uzemljivaču. Za primjenu razvijene metodologije na izmjerenu raspodjelu potencijala, ustanovljeni su postupci za regularizaciju rješenja inverznog problema u cilju smanjenja osjetljivosti na brojne mjerne nesigurnosti i druge utjecajne parametre. Problem neizmjernih vrijednosti potencijala u određenim mjernim točkama riješen je razvijenim ekstrapolacijskim i interpolacijskim postupcima koji su integralni dio metodologije rekonstrukcije. Mjerenju na stvarnom uzemljivačkom sustavu prethodio je razvoj složenog računalnog mjernog sustava u koji su ugrađena potrebna znanja za automatiziranu sustavnu provedbu mjernog postupka. Korištenjem razvijenog mjernog sustava za mjerenje na stvarnom uzemljivačkom sustavu u visokonaponskom postrojenju dokazana je primjenjivost razvijene metodologije.

Abstract (english)

In accordance with the recent methods for large grounding system calculations, surface potential distributions for the user-defined grounding grid models were calculated. By using the calculated distributions, a methodology for inverse problem solving in current field of a grounding system was researched. The main scope of the thesis is justified; the methodology for grounding grid reconstruction from the calculated earth surface potential distribution is developed. The results gained by the reconstruction methodology were compared with the predefined models. The sensitivity analysis was performed in order to simulate the real conditions in exploatation.
It was found that the solution of the inverse problem is extremely sensitive to various measuring uncertainties in real measurement situations. In order to increase the accuracy of the reconstruction, regularization procedures were developed and implemented to stabilize the solution of the inverse problem. The interpolation and extrapolation procedures were embedded in reconstruction methodology for solving the missing – data problem. Complex computerized measurement system is developed in order to assure systematic earth surface potential measurements with automated measuring procedures and documenting. The usability of both developed reconstruction methodology as well as of the developed measurement system was approved by performing the on-site earth surface potential measurements on the real grounding system.

• Keywords: Sustav uzemljenja; površinska raspodjela potencijala; napon koraka i dodira; rekonstrukcija strukture uzemljivača; inverzni problem; Fourierova transformacija; regularizacija; ekstrapolacija i interpolacija; mjerni sustav; mjerenje površinskih potencijala
• Keywords (english): Grounding (earthing system); surface potential distribution; step and touch voltage; grounding grid reconstruction; inverse problem; Fourier transform; regularization; extrapolation and interpolation; measuring system; surface potential measurements
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:258008
• Study programme: Title: Doctoral study programme "Electrical Engineering and Computing"; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti (doktor/doktorica znanosti, po-dručje tehničkih znanosti)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-07-09 13:17:23