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

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha ở các mạng điện, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• 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: Giải Pháp Nâng Cao Độ Tin Cậy Cung Cấp Điện Trong Mạng 6kV Tại 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 trong mạng 6kV

Độ tin cậy cung cấp điện là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động liên tục của các hệ thống điện, đặc biệt là trong các mạng điện 6kV tại Quảng Ninh. Sự phát triển của ngành công nghiệp khai thác mỏ đã làm tăng nhu cầu về điện năng, đồng thời yêu cầu nâng cao chất lượng và độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện. Theo thống kê, sự cố chạm đất một pha chiếm tỷ lệ lớn trong các sự cố xảy ra, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động của các thiết bị điện và chất lượng điện năng.

1.1. Độ tin cậy của lưới điện 6kV tại Quảng Ninh

Độ tin cậy của lưới điện 6kV tại Quảng Ninh phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm thiết kế, vận hành và bảo trì hệ thống. Các sự cố chạm đất một pha thường xảy ra, gây ra mất điện và thiệt hại lớn cho các thiết bị. Việc nâng cao độ tin cậy là cần thiết để đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống.

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

Sự cố chạm đất một pha có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm hư hỏng cách điện, tác động của môi trường và lỗi trong quá trình vận hành. Những nguyên nhân này cần được phân tích để tìm ra 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 trong mạng 6kV tại Quảng Ninh gặp phải nhiều thách thức. Sự cố chạm đất một pha không chỉ gây mất điện mà còn ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Các thiết bị điện thường xuyên phải đối mặt với tình trạng quá điện áp, dẫn đến giảm tuổi thọ và hiệu suất làm việc.

2.1. Ảnh hưởng của sự cố đến chất lượng điện năng

Khi xảy ra sự cố chạm đất một pha, các pha không bị sự cố sẽ chịu áp lực lớn từ hiện tượng quá độ và quá điện áp. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng điện năng mà còn gây ra thiệt hại cho các thiết bị điện.

2.2. Rủi ro trong quản lý mạng điện

Quản lý mạng điện 6kV tại Quảng Ninh đối mặt với nhiều rủi ro, bao gồm sự cố chạm đất và các vấn đề liên quan đến bảo trì. Việc không kịp thời phát hiện và xử lý sự cố có thể dẫn đến mất điện kéo dài và thiệt hại kinh tế lớn.

III. Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hiệu quả

Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trong mạng 6kV, cần áp dụng các giải pháp công nghệ hiện đại. Việc xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất là một trong những giải pháp quan trọng. Giải pháp này không chỉ giúp giảm thời gian ngừng cung cấp điện mà còn nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

3.1. Thiết bị giám sát trạng thái cách điện

Thiết bị giám sát trạng thái cách điện giúp phát hiện sớm các sự cố chạm đất, từ đó có biện pháp xử lý kịp thời. Việc sử dụng công nghệ này sẽ giảm thiểu rủi ro và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.

3.2. Tối ưu chế độ trung tính của mạng

Tối ưu chế độ trung tính của mạng điện 6kV là một giải pháp quan trọng để giảm thiểu sự cố chạm đất. Việc này giúp cân bằng tải và giảm thiểu ảnh hưởng của các sự cố đến chất lượng điện năng.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu về giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Việc áp dụng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch đã giúp giảm thời gian ngừng cung cấp điện và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Các ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu này có thể được áp dụng rộng rãi trong các mạng điện khác.

4.1. Kết quả thử nghiệm thiết bị tự động

Kết quả thử nghiệm cho thấy thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch hoạt động hiệu quả, giúp giảm thời gian ngừng cung cấp điện xuống mức tối thiểu. Điều này chứng tỏ tính khả thi của giải pháp trong thực tiễn.

4.2. Ứng dụng trong các mỏ lộ thiên

Giải pháp này đã được áp dụng thành công tại các mỏ lộ thiên ở Quảng Ninh, giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm thiểu thiệt hại do sự cố chạm đất một pha.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trong mạng 6kV tại Quảng Ninh là một nhiệm vụ cấp thiết. Các giải pháp công nghệ hiện đại như thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm thiểu sự cố. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp mới để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao hơn.

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, giúp nâng cao độ tin cậy và chất lượng điện năng. Việc áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý mạng điện sẽ là xu hướng tất yếu.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu hơn cho mạng điện 6kV tại Quảng Ninh.