Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đảm bảo điều kiện an toàn điện giật trong các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140v vùng Quảng Ninh

Mục tiêu của đề tài là lựa chọn phương pháp đo phù hợp xác định thông số cách điện các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh; xây dựng mô hình mô phỏng dựa trên Matlab Simulink tính dòng điện rò và điện lượng qua người khi chạm vào một pha của mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đảm bảo điều kiện an toàn điện giật trong các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140v vùng Quảng Ninh 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN QUÂNNGHIÊN CỨU ĐẢM BẢO ĐIỀU KIỆN AN TOÀN ĐIỆN GIẬT TRONG CÁC MẠNG ĐIỆN MỎHẦM LÒ ĐIỆN ÁP 1140V VÙNG QUẢNG NINH Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 62.52.02.02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 2 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài luận án - Ở Việt Nam, cấp điện áp 1140V đã được sử dụng nhiều nămnay và chắc chắn sẽ được sử dụng rộng rãi trong thời gian tới. Tuynhiên, vấn đề đảm bảo điều kiện an toàn điện giật cho các mạng điệnhầm lò điện áp 1140V hầu như chưa có công trình nghiên cứu nào ởtrong nước đề cập đến. - Mạng điện 1140V so với mạng 660V có nhiều đặc điểm khácnhư điện áp cao, tải là các động cơ công suất lớn hàng trăm kW, cápsử dụng là loại có điện dung lớn. - Nhiều nghiên cứu cho thấy điện lượng do dòng rò tạo bởi sứcđiện động ngược của động cơ trong mạng 1140V lớn hơn rất nhiềuđiện lượng an toàn (50mAs). Đây là nguy cơ rất lớn có thể gây ra tainạn điện giật trong các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V. - Những giải pháp hạn chế dòng điện rò đã được áp dụng chomạng 380V và 660V có thể không đảm bảo được điều kiện an toànđiện giật cho mạng 1140V.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài luận án - Lựa chọn phương pháp đo phù hợp xác định thông số cách điệncác mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh. - Xây dựng mô hình mô phỏng dựa trên Matlab Simulink tínhdòng điện rò và điện lượng qua người khi chạm vào một pha củamạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V. - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến dòng điện rò qua ngườikhi chạm vào một pha của mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V. - Đề xuất giải pháp đảm bảo điều kiện an toàn điện giật khi vận hànhcác mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh.3. Đối tượng nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án là các mạng điện mỏhầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh.4. Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ của đề tài luận án, tác giả chỉ tập trung nghiêncứu nhằm đề xuất các giải pháp đảm bảo điều kiện an toàn điện giậtcho các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh,không xét đến điều kiện an toàn cháy nổ.5. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan các nghiên cứu về điều kiện an toàn điện giật trongcác mạng điện mỏ hầm lò điện áp dưới 1200V ở Việt Nam và trênthế giới. - Nghiên cứu các phương pháp đo thông số cách điện của mạngđiện ba pha trung tính cách ly. Lựa chọn phương pháp, thiết kế dụngcụ đo và đo thực nghiệm thông số cách điện các mạng điện 1140V ởcác mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh. - Xây dựng mô hình mạch, mô hình Matlab Simulink tính dòngđiện rò và điện lượng qua người khi chạm vào một pha của mạngđiện mỏ hầm lò điện áp 1140V có kể đến ảnh hưởng sức điện độngngược của động cơ công suất lớn. - Nghiên cứu đề xuất các giải pháp đảm bảo an toàn điện giậtmạng 1140V trong điều kiện thực tế các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài luận án Ý nghĩa khoa học - Xây dựng được mô hình mạch và mô hình Matlab Simulinktính dòng điện rò và điện lượng qua người khi chạm vào một phamạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V có kể đến ảnh hưởng do sứcđiện động ngược của các động cơ công suất lớn khi ngắt khỏi nguồncung cấp. 4 - Xây dựng được sơ đồ nguyên lý mạch của thiết bị tự động pháthiện và nối ngắn mạch pha theo nguyên lý phản ứng với hiệu số giữatrị tuyệt đối của điện áp có pha vượt trước và tổ hợp điện áp hai phacòn lại với điện áp thứ tự không. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được mức điện dung giới hạn cần bù và trị số điệncảm bù cho các mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng QuảngNinh khi áp dụng giải pháp tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha. - Kết quả nghiên cứu của luận án giúp ích cho việc thiết kế, chếtạo thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha, nhằm đảm bảođiều kiện an toàn điện giật khi vận hành các mạng điện mỏ hầm lòđiện áp 1140V vùng Quảng Ninh.7. Những điểm mới của luận án - Lựa chọn phương pháp phù hợp và thiết kế sơ đồ đo áp dụngcho mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninh. Đo thựcnghiệm xác định được thông số cách điện các mạng điện mỏ hầm lòđiện áp 1140V vùng Quảng Ninh. - Xây dựng được mô hình mạch và mô hình Matlab Simulinktính dòng điện rò và điện lượng qua người khi chạm vào một pha củamạng điện 1140V có kể đến ảnh hưởng sức điện động ngược của cácđộng cơ công suất lớn. - Thiết kế được sơ đồ nguyên lý mạch của thiết bị tự động pháthiện và nối ngắn mạch pha theo nguyên lý phản ứng với hiệu số giữatrị tuyệt đối của điện áp có pha vượt trước và tổ hợp điện áp hai phacòn lại với điện áp thứ tự không. - Xác định được điện dung giới hạn cần bù và phương pháp bùphù hợp cho mạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V vùng Quảng Ninhkhi áp dụng giải pháp tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha. 58. Các luận điểm bảo vệ - Sức điện động ngược của động cơ làm tăng đáng kể thời giantồn tại của dòng điện rò qua người và điện lượng do dòng điện này gâyra có thể vượt quá nhiều lần điện lượng an toàn cho phép (Qat =50mA). Vì vậy, để đảm bảo điều kiện an toàn điện giật khi vận hànhmạng điện mỏ hầm lò điện áp 1140V phải áp dụng giải pháp tự độngnối ngắn mạch pha có rò. - Mạch tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha rò được thiết kếtheo nguyên tắc phản ứng với hiệu số trị tuyệt đối giữa điện áp phavượt trước và tổ hợp điện áp hai pha còn lại với điện áp thứ tựkhông, có độ nhạy và độ tin cậy xác định pha rò cao, cấu tạo đơngiản, thời gian tác động nhanh, có thể sử dụng các linh kiện điện tửthông dụng hiện có trong nước là phù hợp với điều ...