Luận án tiến sĩ nghiên cứu giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha ở các mạng điện 6kv mỏ lộ thiên vùng quảng ninh

Luận án tiến sĩ nghiên cứu giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV mỏ lộ thiên tại Quảng Ninh khi xảy ra chạm đất một pha.

• Tác giả: Trần Quốc Hoàn
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa
• Trường học: Trường Đại học Mỏ - Địa chất
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Giải Pháp Nâng Cao Độ Tin Cậy Cung Cấp Điện Khi Xảy Ra Chạm Đất Một Pha Ở Các Mạng Điện 6kV Mỏ Lộ Thiên Vùng Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY, GIẢM THỜI GIAN NGỪNG CUNG CẤP ĐIỆN KHI XẢY RA CHẠM ĐẤT MỘT PHA
• 1.1. Độ tin cậy của lưới điện
• 1.2. Nguyên nhân gây ra mất điện và thiệt hại do mất điện
• 1.3. Ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc của lưới điện và hệ thống điện
• 1.4. Độ tin cậy của các phần tử của lưới điện
• 1.5. Các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện
• 1.6. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ tin cậy của lưới điện, các biện pháp nâng cao độ tin cậy
• 1.7. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy, giảm thời gian ngừng cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha ở các nước trên Thế giới
• 1.8. Thiết bị giám sát trạng thái cách điện của mạng
• 1.9. Tối ưu chế độ trung tính của mạng
• 1.10. Phương pháp tự động mắc sơn pha sự cố chạm đất
• 1.11. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy, giảm thời gian ngừng cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha ở Việt Nam
• 1.12. Nhận xét chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH QUAN HỆ PHỤ THUỘC GIỮA CÁC THÔNG SỐ CÁCH ĐIỆN VỚI CÁC THÔNG SỐ CẤU TRÚC MẠNG VÀ MÔI TRƯỜNG MỎ LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH
• 2.1. Xác định các thông số cách điện của mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh
• 2.2. Lựa chọn phương pháp đo
• 2.3. Xác định số lượng các phép đo cần thiết
• 2.4. Cơ sở lý thuyết xác định C và G
• 2.5. Xây dựng mối quan hệ giữa điện dung cách điện Cf và điện dẫn cách điện Gf của mạng so với đất theo các thông số cấu trúc của mạng và môi trường
• 2.6. Tần suất xuất hiện điện dung C và điện dẫn G cách điện pha - đất
• 2.7. Kiểm tra tính phân bố chuẩn của điện dung và điện dẫn cách điện
• 2.8. Quy đổi tiết điện đường dây trên không và cáp về tiết điện quy chuẩn
• 2.9. Tổng hợp kết quả tính toán
• 2.10. Xây dựng quan hệ phụ thuộc giữa điện dung cách điện Cf và điện dẫn cách điện Gf với môi trường và các thông số cấu trúc của mạng 6kV mỏ lộ thiên
• 2.11. Nhận xét chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG PHÁT HIỆN VÀ NỐI NGẮN MẠCH PHA CHẠM ĐẤT ĐẢM BẢO AN TOÀN VÀ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN MẠNG 6kV MỎ LỘ THIÊN VÙNG QUẢNG NINH
• 3.1. Điện áp dư và dòng chạm đất trong mạng 6kV mỏ lộ thiên khi nối ngắn mạch pha sự cố
• 3.2. Mô phỏng quan hệ phụ thuộc giữa điện áp dư (trước khi tiếp xúc) trên pha sự cố với dòng tải, chiều dài dây dẫn và điện trở ngắn mạch thay đổi trong mạng 6kV
• 3.3. Nghiên cứu xây dựng cấu trúc thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất mạng 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh
• 3.4. Các yêu cầu đối với thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
• 3.5. Cấu trúc của thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
• 3.6. Cơ sở xây dựng thiết bị xác định pha chạm đất
• 3.7. Xây dựng sơ đồ khối thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
• 3.8. Sơ đồ nguyên lý mạch phát hiện pha chạm đất (các khối 1,2 và 3)
• 3.9. Bộ chuyển đổi 1 pha thành 3 pha lệch pha 600
• 3.10. Sơ đồ nguyên lý mạch khoá liên động giữa các pha (khối 4)
• 3.11. Sơ đồ nguyên lý mạch tự động điều khiển ngắt sau khi nối ngắn mạch 30-60s (khối 7)
• 3.12. Mô phỏng mạch tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
• 3.13. Trước khi xảy ra chạm đất
• 3.14. Sau khi xảy ra sự cố chạm đất pha A
• 3.15. Nhận xét chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG PHÁT HIỆN VÀ NỐI NGẮN MẠCH PHA CHẠM ĐẤT TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM
• 4.1. Thiết kế và mô phỏng mô hình thiết bị thực nghiệm trong phòng thí nghiệm
• 4.2. Lựa chọn sơ đồ nguyên lý
• 4.3. Mô hình mô phỏng
• 4.4. Thiết kế và chế tạo mạch tự động phát hiện pha chạm đất
• 4.5. Thử nghiệm tại phòng thí nghiệm
• 4.6. Giới thiệu về mô hình thử nghiệm
• 4.7. Các kết quả thử nghiệm
• 4.8. Nhận xét
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ KHOA HỌC LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV mỏ lộ thiên

Độ tin cậy cung cấp điện là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động liên tục của các mỏ lộ thiên tại Quảng Ninh. Mạng điện 6kV đóng vai trò chủ chốt trong việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị khai thác. Tuy nhiên, sự cố chạm đất một pha thường xảy ra, gây gián đoạn trong quá trình sản xuất. Việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện không chỉ giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động mà còn bảo vệ an toàn cho người lao động và thiết bị.

1.1. Độ tin cậy của mạng điện 6kV và ảnh hưởng đến sản xuất

Độ tin cậy của mạng điện 6kV ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất sản xuất của các mỏ lộ thiên. Sự cố mất điện có thể dẫn đến thiệt hại lớn về kinh tế và thời gian. Các chỉ tiêu độ tin cậy cần được theo dõi và cải thiện thường xuyên.

1.2. Nguyên nhân gây ra sự cố chạm đất một pha

Sự cố chạm đất một pha thường xảy ra do nhiều nguyên nhân như hư hỏng cách điện, điều kiện môi trường khắc nghiệt, hoặc thiết bị không đạt tiêu chuẩn. Việc phân tích nguyên nhân giúp đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả.

II. Thách thức trong việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện

Việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV mỏ lộ thiên Quảng Ninh gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như điều kiện địa lý, khí hậu và công nghệ hiện tại đều ảnh hưởng đến khả năng cung cấp điện ổn định. Đặc biệt, sự cố chạm đất một pha là vấn đề nghiêm trọng cần được giải quyết triệt để.

2.1. Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến độ tin cậy

Điều kiện môi trường như độ ẩm, nhiệt độ và sự thay đổi thời tiết có thể làm giảm độ tin cậy của hệ thống điện. Việc theo dõi và đánh giá các yếu tố này là cần thiết để đưa ra các biện pháp phòng ngừa.

2.2. Khó khăn trong việc áp dụng công nghệ mới

Mặc dù công nghệ mới có thể cải thiện độ tin cậy, nhưng việc áp dụng chúng vào thực tế gặp nhiều khó khăn. Chi phí đầu tư và đào tạo nhân lực là những rào cản lớn cần được xem xét.

III. Phương pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV

Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và hiệu quả. Các giải pháp như thiết bị giám sát, tối ưu hóa chế độ trung tính và tự động hóa trong phát hiện sự cố là những hướng đi khả thi.

3.1. Thiết bị giám sát trạng thái cách điện

Sử dụng thiết bị giám sát giúp theo dõi tình trạng cách điện của mạng điện 6kV. Điều này giúp phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng và giảm thiểu rủi ro sự cố chạm đất.

3.2. Tối ưu chế độ trung tính của mạng

Tối ưu chế độ trung tính giúp cải thiện khả năng chống chạm đất và giảm thiểu thiệt hại. Việc điều chỉnh các thông số kỹ thuật của mạng điện là cần thiết để đạt được hiệu quả cao nhất.

3.3. Phương pháp tự động mắc sơn pha sự cố

Phương pháp tự động mắc sơn pha sự cố giúp nhanh chóng khôi phục cung cấp điện sau khi xảy ra sự cố. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn bảo vệ an toàn cho hệ thống.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đã được áp dụng thành công tại một số mỏ lộ thiên ở Quảng Ninh. Kết quả cho thấy sự giảm thiểu đáng kể về số lần xảy ra sự cố chạm đất một pha và thời gian ngừng cung cấp điện.

4.1. Kết quả thực nghiệm từ các mỏ lộ thiên

Kết quả thực nghiệm cho thấy việc áp dụng các giải pháp nâng cao độ tin cậy đã giúp giảm thiểu sự cố chạm đất một pha xuống dưới 50%. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của các biện pháp đã triển khai.

4.2. Phân tích số liệu và đánh giá hiệu quả

Phân tích số liệu cho thấy sự cải thiện rõ rệt về độ tin cậy cung cấp điện. Các chỉ tiêu độ tin cậy đã được nâng cao, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành khai thác mỏ.

V. Kết luận và triển vọng tương lai cho mạng điện 6kV

Kết luận cho thấy việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho mạng 6kV mỏ lộ thiên Quảng Ninh là một nhiệm vụ cấp thiết. Các giải pháp đã được áp dụng không chỉ mang lại hiệu quả tức thì mà còn mở ra triển vọng cho tương lai.

5.1. Tương lai của công nghệ cung cấp điện

Công nghệ cung cấp điện sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều giải pháp mới được nghiên cứu và áp dụng. Điều này sẽ giúp nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ thống điện.

5.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Việc hợp tác giữa các cơ quan, tổ chức và doanh nghiệp là rất quan trọng để đạt được mục tiêu này.