Nghiên cứu xác định các thông số cách điện so với đất của mạng hạ áp 600v mỏ than hầm lò vùng quảng ninh

Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất Ngô tuấn Nghiên cứu xác định thông số cách điện so với đất mạng hạ áp 660V mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà Nội - 2008 Bộ giáo dục đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất Ngô tuấn Nghiên cứu xác định thông số cách điện so với đất mạng hạ áp 660V mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Chuyên ngành: Điện khí hóa mỏ MÃ số: 60.52.52 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Người hướng dẫn khoa học: TS Ngun Hanh TiÕn Hµ Néi - 2008 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Tác giả luận văn Ngô Thanh Tuấn LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả khơng gặp khó khăn cơng tác đo đạt thu thập số liệu, tài liệu tham khảo, song giúp đỡ tận tình thầy Bộ mơn Điện khí hóa, Kỹ thuật điện - Điện tử, Kỹ thuật khí bạn bè, đồng nghiệp, Phịng Cơ điện Cơng ty - Xí nghiệp than Quảng Ninh, đến luận văn hồn thành Tác giả chân thành cảm ơn Bộ mơn Điện khí hóa, khoa Cơ điện, trường Đại học Mỏ - Địa chất tạo điều kiện để tác giả hồn thành luận văn Xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành đến thầy TS Nguyễn Hanh Tiến - Phó trưởng mơn Điện khí hóa trực tiếp hướng dẫn tận tình bảo Chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa - Trưởng môn Điện khí hóa, TS Nguyễn Ngọc Vĩnh, có ý kiến quý báu giúp tác giả hoàn thành luận văn Cảm ơn Phịng Cơ điện Cơng ty-Xí nghiệp than Quảng Ninh: Mơng Dương, Thống Nhất, Khe Chàm, Dương Huy, Vàng Danh, Nam Mẫu, Hoành Bồ, Hồng Thái, Cao Thắng, Thành Công, Hà Lầm, tạo điều kiện cho tác giả đo đạc thu thập số liệu Cảm ơn người thân, bạn bè, đồng nghiệp quan tâm, giúp đỡ tác giả suốt trình tác giả làm luận văn Do cịn nhiều hạn chế mặt nên luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết thiếu sót Tác giả xin chân thành cảm ơn mong muốn nhận ý kiến đóng góp cho nội dung luận văn Tác giả luận văn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Thống kê loại phụ tải điện mỏ hầm lò 1.2 Thống kê số mạng hạ áp mỏ than hầm lò Quảng Ninh 12 1.3 Cấu hình mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh 13 1.4 Thống kê hệ số hàm tương quan thực nghiệm nước Khoảng giá trị ổn định thông số cách điện mạng 660V mỏ hầm lò Quảng Ninh Quan hệ thực nghiệm Gcđ=f(N,L) khu vực Quảng Ninh 25 3.1 3.2 3.3 3.4 Quan hệ thực nghiệm Ccđ=f(N,L) khu vực Quảng Ninh Quan hệ thực nghiệm Gcđ = f(N) Ccđ = f(L) khu vực Quảng Ninh 98 99 99 99 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Tên hình vẽ Trang 1.1 Sơ đồ nguyên lý phân phối điện cho phụ tải hầm lò từ trạm biến áp bề mặt mỏ 1.2 Sơ đồ cung cấp điện cho lò chợ 10 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện lò chợ +135 vỉa khu cánh gà phân xưởng khai thác mỏ than Vàng Danh Sự thay đổi điện trở cách điện khởi động từ điều khiển máy khấu than sau ngừng làm việc Sự thay đổi điện trở cách điện cáp ГРШН 3x25 trình sử dụng Đồ thị hàm mật độ phân bố tổng trở cách điện mạng điện khu vực mỏ khai thác than Đồ thị hàm mật độ phân bố dung kháng cách điện mạng điện mỏ hầm lò khai thác than Mật độ phân bố tổng trở cách điện (1), điện trở cách điện (2) dung kháng cách điện (3) Đồ thị phân bố điện dung cách điện mạng so với đất (1) tang góc tổn hao điện mơi (2) 11 15 17 22 22 26 26 2.1 Sơ đồ thay mạng điện 29 2.2 Sơ đô đo theo nguyên tắc phương pháp MGI 31 2.3 Sơ đồ nguyên lý phương pháp đo 32 2.4 Sơ đô đo nguyên tắc phương pháp điểm trung tính nhân tạo 33 2.5 Sơ đồ lưỡng cựu (a) đồ thị véc tơ (b) dung kháng pha A tăng 35 2.6 Thang đo đa hình 37 2.7 Sơ đồ đo sử dụng thiết bị nhạy pha 38 2.8 Sơ đồ nguyên lý đo xác định độc lập thành phần cách điện 39 2.9 Sơ đồ thiết bị đo theo phương pháp AVW 41 2.10 Sơ đồ dùng cho xác định tham số cách điện phương pháp Vơn 42 2.11 Sơ đồ mạng hai cửa tích cực (a) giản đồ véctơ mạch (b) 42 3.1 Đồ thị phân bố tần suất thông số cách điện 53 3.2 Đồ thị phân bố tần suất Gcđ, Ycđ, Bcđ 54 3.3 Đồ thị phân bố tần suất điện dung cách điện tgδ 54 3.4 Đồ thị hàm số Gcđ = f(N) vùng Đông Triều - ng Bí 60 3.5 Đồ thị hàm số Ccđ = f(L) vùng Đơng Triều - ng Bí 64 3.6 Đồ thị phân bố tần suất thông số cách điện 65 3.7 Đồ thị phân bố tần suất Gcđ, Ycđ, Bcđ 66 3.8 Đồ thị phân bố tần suất điện dung cách điện tgδ 66 3.9 Đồ thị hàm số Gcđ = f(N) vùng Hòn Gai 70 3.10 Đồ thị hàm số Ccđ = f(L) vùng Hòn Gai 74 3.11 Đồ thị phân bố tần suất thông số cách điện 76 3.12 Đồ thị phân bố tần suất Gcđ, Ycđ, Bcđ 76 3.13 Đồ thị phân bố tần suất điện dung cách điện tgδ 77 3.14 Đồ thị hàm số Gcđ = f(N) vùng Cẩm Phả - Mông Dương 81 3.15 Đồ thị hàm số Ccđ = f(L) vùng Cẩm Phả - Mông Dương 84 3.16 Đồ thị phân bố tần suất điện trở cách điện 86 3.17 Đồ thị phân bố tần suất tổng trở cách điện 86 3.18 Đồ thị phân bố tần suất dung kháng cách điện 87 3.19 Đồ thị phân bố tần suất Gcđ 88 3.20 Đồ thị phân bố tần suất Ccđ khu vực Quảng Ninh 88 3.21 Đồ thị phân bố tần suất tgδ khu vực Quảng Ninh 89 3.22 Đồ thị hàm số Gcđ = f(N) khu vực Quảng Ninh 93 3.23 Đồ thị hàm số Ccđ = f(L) khu vực Quảng Ninh 97 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP MỎ HẦM LÒ QUẢNG NINH 1.1 Phương pháp tổ chức cung cấp điện cho khu vực mỏ hầm lò Quảng Ninh 1.2 Phương pháp tổ chức cung cấp điện cho lò chợ lò chuẩn bị - 1.3 Đặc điểm mạng điện hạ áp khu vực hầm lò 10 1.3.1 Cấp điện áp sử dụng -10 1.3.2 Máy biến áp khu vực 12 1.3.3 Cáp mỏ 12 1.3.4 Cấu hình mạng hạ áp -13 1.3.5 Các thiết bị điện sử dụng mạng hạ áp 13 1.4 Ảnh hưởng môi trường đến trạng thái cách điện thiết bị điện mạng cáp mỏ hầm lò 14 1.4.1 Đặc điểm mơi trường mỏ than hầm lị Quảng Ninh 14 1.4.2 Ảnh hưởng môi trường đến trạng thái cách điện thiết bị điện mạng điện hạ áp mỏ hầm lò 14 1.4.3 Ảnh hưởng môi trường đến trạng thái cách điện mạng cáp mỏ hầm lò 16 1.5 Tổng quan nghiên cứu trạng thái cách điện mạng điện hạ áp mỏ hầm lò 19 1.5.1 Các nghiên cứu giới 19 1.5.2 Các nghiên cứu nước -24 Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO THÔNG SỐ CÁCH ĐIỆN CỦA MẠNG HẠ ÁP MỎ HẦM LÒ -28 2.1 Khái niệm chung 28 2.2 Các phương pháp đo thông số cách điện mạng hạ áp mỏ hầm lò dòng điện xoay chiều 29 2.2.1 Phương pháp sử dụng vôn kế ampe kế (phương pháp MGI) 30 2.2.2 Phương pháp sử dụng vôn kế ampe kế (biến thể phương pháp MGI) 32 2.2.3 Phương pháp điểm trung tính nhân tạo -33 2.2.4 Phương pháp sử dụng dụng cụ nhạy pha -34 2.2.5 Phương pháp xác định độc lập thành phần tổng dẫn cách điện 39 2.2.6 Phương pháp sử dụng ampe kế – vôn kế – wat kế -40 2.2.7 Phương pháp sử dụng vôn kế 42 2.3 Lựa chọn phương pháp đo hợp lý -44 2.4 Độ tin cậy kết đo thực nghiệm 44 2.5 Sai số phương pháp đo phép khử sai số 46 2.5.1 Sai số thô 46 2.5.2 Sai số hệ thống -46 2.5.3 Sai số ngẫu nhiên -46 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CÁC THÔNG SỐ CÁCH ĐIỆN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP 660V MỎ HẦM LÒ QUẢNG NINH 47 3.1 Đo thực nghiệm 47 3.1.1 Các giả thiết nghiên cứu 47 3.1.2 Phương pháp đo thực nghiệm -47 3.1.3 Kết đo tính tốn thơng số cách điện mạng -48 3.2 Phương pháp toán học xác suất thống kê xử lý số liệu thực nghiệm -48 3.2.1 Bản chất phương pháp đ, Zcđ, Ccđ, Ycđ, Gcđ khu vực Đông Triều - ng Bí Rcđ(kΩ) số lần xuất P(Rcđ) Zcđ(kΩ) số lần xuất P(Zcđ) Ccđ(μF) số lần xuất P(Ccđ) Ycđ(mS) số lần xuất P(Ycđ) ≤1.5 0 ≤1.5 0 ≤0.1 0 ≤0.3 0 1.5÷2 0.07 1.5÷3.5 16 0.29 0.1÷0.5 0.11 0.3÷0.4 0.13 2÷2.5 30 0.55 3.5÷5.5 25 0.45 0.5÷0.9 23 0.42 0.4÷0.5 22 0.4 2.5÷3 19 0.35 5.5÷7.5 10 0.18 0.9÷1.3 10 0.18 0.5÷0.6 10 0.18 3÷3.5 0.04 7.5÷9.5 0.04 1.3÷1.7 13 0.24 0.6÷0.7 11 0.2 3.5÷4 0 9.5÷11.5 0 1.7÷2.1 0.04 0.7÷0.8 0.07 11.5÷13.5 0.04 2.1÷2.5 0.02 0.8÷0.9 0.02 2.5÷2.9 0 0.9÷1 0 Gcđ(mS) số lần xuất P(Gcđ) Bcđ(mS) số lần xuất P(Bcđ) Xcđ(kΩ) số lần xuất P(Xcđ) tgδ số lần xuất P(tgδ) ≤0.3 0 ≤0.1 0.04 ≤1.5 0.02 0.2 0.02 0.3÷0.35 0.09 0.1÷0.2 12 0.22 1.5÷3.5 25 0.45 0.6 19 0.35 0.4÷0.45 16 0.29 0.2÷0.3 16 0.29 3.5÷5.5 18 0.33 26 0.47 0.45÷0.5 25 0.45 0.3÷0.4 0.16 5.5÷7.5 0.13 1.4 0.13 0.5÷0.55 0.09 0.4÷0.5 12 0.22 7.5÷9.5 0.04 1.8 0.04 0.55÷0.6 0.07 0.5÷0.6 0.04 9.5÷11.5 0.02 0.6÷0.65 0 0.6÷0.7 0 11.5÷13.5 0.02 ... Đại học Mỏ - Địa chất Ngô tuấn Nghiên cứu xác định thông số cách điện so với đất mạng hạ áp 660V mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh Chuyên ngành: Điện khí hóa mỏ MÃ số: 60.52.52 Luận văn thạc sĩ kỹ... PHÁP ĐO THÔNG SỐ CÁCH ĐIỆN CỦA MẠNG HẠ ÁP MỎ HẦM LÒ -28 2.1 Khái niệm chung 28 2.2 Các phương pháp đo thông số cách điện mạng hạ áp mỏ hầm lò. .. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Thống kê loại phụ tải điện mỏ hầm lò 1.2 Thống kê số mạng hạ áp mỏ than hầm lò Quảng Ninh 12 1.3 Cấu hình mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh