Một giải pháp loại trừ ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính của thiết bị bảo vệ rò dùng dòng đo xoay chiều

Bằng việc sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng, bài báo "Một giải pháp loại trừ ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính của thiết bị bảo vệ rò dùng dòng đo xoay chiều" trình bày một giải pháp để thực hiện điều đó. Kết quả nghiên cứu này có thể áp dụng khi thiết kế, chế tạo thiết bị bảo vệ dòng điện rò dùng dòng đo xoay chiều. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một giải pháp loại trừ ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính của thiết bị bảo vệ rò dùng dòng đo xoay chiều HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2022) Một giải pháp loại trừ ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính của thiết bị bảo vệ rò dùng dòng đo xoay chiều Kim Ngọc Linh*, Nguyễn Thạc Khánh, Nguyễn Trường Giang, Kim Thị Cẩm Ánh Trường Đại học Mỏ - Địa chấtTÓM TẮTMột trong những nguyên nhân chính cản trở việc vận hành an toàn các mạng điện mỏ hỗn hợp là các thiếtbị bảo vệ rò hiện tại, có nguyên lý làm việc dựa trên kết quả xếp chồng dòng đo một chiều lên mạng cầnbảo vệ, có thể không hoạt động khi phát sinh rò hoặc khi có sự giảm dần điện trở cách điện ở phần mạchmột chiều của các thiết bị điện tử công suất. Vì vậy, vấn đề đảm bảo mức an toàn tối thiểu cho các mạngđiện mỏ hỗn hợp cần phải giải quyết theo hướng nghiên cứu chế tạo các hệ thống kiểm tra cách điện vàbảo vệ rò sử dụng dòng đo xoay chiều khác tần số công nghiệp. Tuy nhiên, một bài toán khó phát sinh khisử dụng các hệ thống bảo vệ rò sử dụng dòng đo xoay chiều là phải loại trừ ảnh hưởng của điện dungcách điện đến đặc tính của bảo vệ rò. Một trong những hướng để loại trừ ảnh hưởng của điện dung đếnđặc tính của bảo vệ rò dùng dòng đo xoay chiều là tìm giải pháp để tách được ra từ dòng công tác thànhphần tác dụng của dòng đo. Bằng việc sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng, bài báotrình bày một giải pháp để thực hiện điều đó. Kết quả nghiên cứu này có thể áp dụng khi thiết kế, chế tạothiết bị bảo vệ dòng điện rò dùng dòng đo xoay chiều.Từ khóa: Mạng điện mỏ; bảo vệ rò; điện trở cách điện; dòng đo xoay chiều.1. Đặt vấn đề Đối với các mạng điện mỏ hầm lò có sử dụng các bộ biến đổi bán dẫn (mạng hỗn hợp), điều kiện sử dụngan toàn thiết bị bảo vệ rò dùng dòng đo một chiều để kiểm tra điện trở cách điện là phần mạch điện mộtchiều phải có điện trở cách điện so với đất đối xứng (R+=R-). Nếu R+  R-, tức phần mạch điện một chiềucó điện trở cách điện không đối xứng, việc sử dụng thiết bị bảo vệ dòng điện rò dùng dòng đo một chiềutrong các mạng điện mỏ hỗn hợp là không an toàn [Kim Ngọc Linh, 2021]. Vì vậy, vấn đề đảm bảo mứcan toàn tối thiểu cho các mạng điện mỏ hỗn hợp cần phải giải quyết theo hướng nghiên cứu chế tạo các hệthống kiểm tra cách điện và bảo vệ rò sử dụng dòng đo xoay chiều khác tần số công nghiệp [PetrichencôA.A., 2017); Savitsky V.N., Stadnik N.I., 2013]. Để có thể thiết kế, chế tạo được thiết bị bảo vệ rò dùngdòng đo xoay chiều cho các mạng điện mỏ hỗn hợp cần phải giải quyết nhiều bài toán. Trong đó, mộttrong những bài toán quan trong nhất là loại trừ được ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính củabảo vệ rò.2. Nội dung nghiên cứu2.1. Mô hình thiết bị kiểm tra điện trở cách điện bằng dòng đo xoay chiều Trên hình 1 là sơ đồ các khối chức năng cần thiết của thiết bị kiểm tra cách điện dùng dòng đo xoaychiều để đảm bảo điều kiện an toàn tối thiểu [Shkrabex Ph.P. và nnk, 2012]. MẠNG KIỂM TRA 5 8 Ido(R )  f (R cd ) So sánh R cdgh 3 Ngắt mạng 1 NGUỒN ĐO Ido(R )  f (Rm ) Hoặc 6 9 2 Ido(R )  f (rro ) So sánh rrod C L  R cd , Ccd , Ido  f  rro , do   4 7 10 Mạch bù điện Điều khiển cộng hưởng Cộng hưởng dung Ido( X )  f (Bm ) L bu  f (Cm ) XL  X C Hình 1. Sơ đồ khối chức năng của thiết bị kiểm tra cách điện bằng dòng đo xoay chiều* Tác giả liên hệEmail: kimngoclinh@humg.edu.vn 1364 Khối 1 là nguồn đo tần số  do được đấu vào mạng cần kiểm tra cách điện qua bộ lọc LC. Thông số củabộ lọc được chọn sao cho với tần số  do tạo thành mạch cộng hưởng nối tiếp (trở kháng đối với thànhphần tần số đo bằng 0), với tần số công nghiệp  tạo thành mạch cộng hưởng song song (trở kháng bằngvô cùng). Khối 2 có nhiệm vụ tách được dòng đo là hàm phụ thuộc vào điện trở cách điện Rcd, điện trở ròrro và điện dung cách điện của mạng Ccd. Khối 3 tách thành phần tác dụng của dòng đo Ido(R). Để tạo đặctính biến dạng khối 5 và 6 tách riêng dòng đo điện trở cách điện của mạng và dòng đo điện trở rò. Khối 8và 9 làm nhiệm vụ so sánh với các giá trị điện trở cách điện giới hạn Rcđgh và giá trị đặt của điện trở rò rrod.Khối 4 tách thành phần dòng đo điện dung của mạng dùng để điều khiển mạch bù điện dung. Khối 7 và10 điều khiển điện cảm bù theo điện dung thực tế của mạng. Một trong những hướng để loại trừ ảnh hưởng của điện dung cách điện đến đặc tính của bảo vệ ròdùng dòng đo xoay chiều là sử dụng thiết bị để tách được ra từ dòng công tác thành phần tác dụng củadòng đo [Xinchuk O.N. và nnk, 2016; Shkrabex Ph.P. và nnk, 2012]. Nghiên cứu dư ...