Bộ Giáo dục v Đo tạo
Trờng Đại học Mỏ - Địa chất
o0o Kim Ngọc Linh Nghiên cứu hình thức bảo vệ rò điện
phù hợp với mạng điện hạ áp mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh Chuyên ngành: Cơ điện mỏ
Mã số: 2.04.12
Tóm tắt Luận án tiến sĩ kỹ thuật H Nội - 2006
khoa học tại Hội nghị khoa học lần thứ 14 ĐHMĐC, Quyển 1:
Các khoa học về Mỏ, Hà Nội, tr. 244-247.
2. Kim Ngọc Linh (2004), "Mô hình mạng điện hạ áp mỏ hầm lò
vùng Quảng Ninh về phơng diện an toàn điện giật", Tạp chí
KHKT Mỏ-Địa chất, 2004(5), tr. 74-78.
3. Kim Ngọc Linh (2004), "Bù thành phần điện dung của dòng điện
rò trong điều kiện các mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng
Quảng Ninh", Tạp chí KHKT Mỏ-Địa chất, 2004(6), tr. 57-61.
4. Kim Ngọc Linh (2006), "Mạch tự động kiểm tra trong các thiết bị
bảo vệ rò mạng điện hạ áp khu vực mỏ hầm lò". Tạp chí KHKT
Mỏ-Địa chất, 2006(13), tr. 58-60.
5. Kim Ngọc Linh (2006), "Hạn chế dòng rò qua ngời khi chạm vào
một pha của mạng điện hạ áp mỏ hầm lò", Tạp chí Công nghiệp
Mỏ, 2006(1) , tr. 18-20.
6. Kim Ngọc Linh, Nguyễn Thạc Khánh (2006), "Mô hình tính dòng
điện rò qua ngời khi chạm vào một pha của mạng điện mỏ có
kể đến ảnh hởng của trở kháng tải", Tạp chí KHKT Mỏ-Địa
chất, 2006(14), tr. 74-77.
7. Kim Ngọc Linh (2006), "Hạn chế dòng điện rò trong các mạng
điện hạ áp mỏ hầm lò bằng giải pháp bù không đối xứng với
một cuộn bù", Tạp chí Công nghiệp Mỏ, 2006(3) , tr. 23-26.
8. Kim Ngọc Linh (2006), "Mô hình rơle bảo vệ rò điện dùng cho các
mạng điện hạ áp xoay chiều có điện trở cách điện thấp vùng
Quảng Ninh", Tuyển tập các báo cáo Hội nghị khoa học kỹ
thuật mỏ toàn quốc lần thứ 18, Đà Nẵng 8/2006, tr. 534-537.

24
quả cao hơn giải pháp dùng ba cuộn bù. Qui luật điều khiển thiết bị
bù không đối xứng là: khi ngời chạm phải một pha bất kỳ, chỉ cần
bù chính pha đó và pha vợt pha trớc nó, không bù pha chậm pha

ng thit b v chiu di ca mng cáp
u vo mt máy bin áp khu vc mỏ hm lò.

1
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Các công trình nghiên cứu về trạng thái cách điện của các mạng
điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh đều khẳng định rằng,
điện trở cách điện xác lập thực tế là thấp hơn điện trở cắt để chỉnh
định rơle bảo vệ rò. Các công trình nghiên cứu về dòng điện rò khi
chạm vào một pha của mạng điện mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh cũng
cho thấy, kể cả khi bù hoàn toàn thành phần điện dung thì dòng rò
qua ngời vẫn lớn hơn dòng an toàn khoảnh khắc.
Những điều nêu trên cho thấy một vấn đề cấp bách đặt ra là cần
phải nghiên cứu để xác định một hình thức bảo vệ rò mới, phù hợp
với điều kiện thực tế của các mỏ hầm lò Việt Nam, nhằm đảm bảo an
toàn điện giật, an toàn nổ và hoả hoạn.
2. Mục đích nghiên cứu của luận án
Xác định hình thức bảo vệ rò điện phù hợp nhằm đảm bảo an
toàn điện giật trong điều kiện vận hành hiện tại của các mạng điện hạ
áp mỏ hầm lò vùng Quảng ninh.
3. Đối tợng nghiên cứu
Đối tợng nghiên cứu của luận án là mạng điện hạ áp xoay chiều
khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh.
4. Phạm vi nghiên cứu
Trong khuôn khổ của luận án, tác giả chỉ đi sâu nghiên cứu hình
thức bảo vệ rò điện - một trong những dạng bảo vệ quan trọng nhất
đối với các mạng điện hạ áp khu vực mỏ hầm lò.
5. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về thiết bị bảo vệ rò trong các mạng hạ

trang bị trong các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
- Giải bài toán tính dòng điện rò qua ngời khi chạm vào một pha
của mạng điện hạ áp mỏ hầm lò có kể đến các yếu tố ảnh hởng nh
trở kháng của máy biến áp, trở kháng của cáp và chế độ mang tải của
mạng điện.

23
Kết luận v kiến nghị
I. Kết luận
Nghiên cứu hình thức bảo vệ rò điện phù hợp cho các mạng điện
hạ áp xoay chiều mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh là một đề tài có tính
cấp thiết về cả lý thuyết và thực tiễn. Những kết quả nghiên cứu chính
của luận án đợc thể hiện ở các điểm sau đây:
1. Đánh giá thực trạng điều kiện đảm bảo an toàn điện giật các
mạng điện hạ áp và phân tích đánh giá các thiết bị bảo vệ rò điện
đợc trang bị trong các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh hiện nay. Mạng
điện hạ áp các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh có điện trở cách điện
thấp, điện dung pha so với đất nhỏ (
FCF


6,0122,0
<
<
) và việc sử
dụng rơle rò hiện tại tuy có thể đảm bảo đợc khả năng cắt mạng
nhng không đảm bảo điều kiện an toàn điện giật.
2. Giải bài toán tìm qui luật của dòng điện rò qua ngời khi chạm
vào một pha của mạng điện mỏ, luận án đã nghiên cứu xây dựng một
mô hình tính dòng điện rò có kể đến ảnh hởng của các yếu tố nh

rò nh sau:
- Nếu điện dung so với đất của mạng C0,5 F/pha, có thể cho
phép mạng vận hành đến điện trở cắt tới hạn bằng 6 k/pha
.
- Nếu điện dung so với đất của mạng 0,5<C0,75 F/pha, có thể
cho phép mạng vận hành đến điện trở cắt tới hạn bằng 4 k/pha.
- Không áp dụng phơng pháp bù điện dung không đối xứng cho
mạng có điện dung C

1 F/pha nếu không có thêm giải pháp đặc
biệt khác.

3
- Đề xuất và xây dựng cơ sở lý thuyết phơng pháp bù điện dung
không đối xứng và chứng minh đợc trong điều kiện thông số cách
điện hầm lò vùng Quảng Ninh áp dụng phơng pháp này hiệu quả bù
cao hơn so với phơng pháp truyền thống (bù điện dung đối xứng).
- Xây dựng hai sơ đồ nguyên lý rơle rò có bù điện dung không
đối xứng có thể giúp ích cho việc thiết kế, chế tạo các rơle bảo vệ rò
điện phù hợp với các mạng điện hạ áp mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
8. Các luận điểm bảo vệ
8.1. Mô hình tính dòng điện rò qua ngời khi chạm vào một pha
của mạng điện mỏ có kể đến chế độ mang tải của mạng điện có tính
chất tổng quát và phản ánh chính xác hơn các hiện tợng vật lý xảy ra
trong mạng điện mỏ.
8.2. Với thông số cách điện các mạng điện hạ áp mỏ hầm lò vùng
Quảng Ninh nh hiện tại thì thời gian quá trình quá độ của dòng điện
rò qua ngời khi chạm vào một pha của mạng không vợt quá 3 ms.
Nếu thời gian trễ của các thiết bị bảo vệ rò lớn hơn 3 ms thì dòng rò
quá trình quá độ không ảnh hởng đến chế độ làm việc của thiết bị.

trong nớc tiến hành các công trình nghiên cứu về trạng thái cách
điện và điều kiện an toàn điện giật của các mạng điện hạ áp khu vực
hầm lò vùng Quảng Ninh [2], [4], [5], [9], [11], [12], [15], [16], [21],
[22], [32].
1.2. Nghiên cứu tổng quan về bảo vệ rò mạng điện hạ áp khu vực
mỏ hầm lò
Từ những năm 40 của thế kỷ XX, ở Liên Xô trớc đây, một trong
những tác giả đầu tiên nêu vấn đề kiểm tra tự động trạng thái cách
điện của mạng ba pha trung tính cách ly là Olecnôvich N. V. và
Iasnômi V. K. Nghiên cứu áp dụng cho các mạng điện mỏ là Lêibôv
R. M., Relikhovski Kh. M., Murdanov Iu. M., v.v [40].
Trong các mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh,
hiện nay chủ yếu sử dụng các thiết bị bảo vệ rò của Nga, Ba Lan và
Trung Quốc sản xuất nh :
, , , , , JL, JY,
v.v Tổng hợp các loại rơle rò nêu trong bảng 2.7.

21
5.6. Xây dựng mô hình rơle bảo vệ rò điện phù hợp với mạng hạ
áp hầm lò vùng Quảng Ninh
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu tác giả đề nghị một mô hình
bảo vệ rò phù hợp với các mạng điện hạ áp vùng Quảng Ninh là:
Mạch kiểm tra cách điện và bảo vệ cắt đợc xây dựng dựa trên sự kết
hợp giữa sơ đồ "van" và sơ đồ dùng điện áp thứ tự không, mạch bù
thành phần điện dung theo phơng pháp bù không đối xứng. Hình
5.16 là sơ đồ nguyên lý của rơle rò sử dụng rơle điện từ để điều khiển
mạch bù không đối xứng.
Z
KT
CC

lv
W
1
C
K
Z
M
BA
0
C
0
C
0
C
b
L
2V
OptoTriac
3
C
2
C
6
R
7
R
7
R
A
J

T
CC
VOA15
+
1
R
1
R
1
R
3
R
2
R
2
R
2
R
4
R
0
2
V
1V
A
B
C
5
R
6

14
R
dZ
T
+
3V
6
C
D
z
V24
+
D
H
1IC
2IC
10
R
11
R
16
R
Z

k
M
BA
Z
OptoTriac
15

trở cách điện của mạng ba pha trung tính cách ly
5.3. Các phơng pháp kiểm tra liên tục điện trở cách điện của
mạng ba pha có trung tính cách ly
Nhà khoa học ngời Nga Sapencô E. Ph đã phân loại các sơ đồ
kiểm tra cách điện của mạng ba pha trung tính cách ly điện áp dới
1000 V thành 05 loại cơ bản [50]: các sơ đồ làm việc với dòng hoặc
điện áp thứ tự không (sơ đồ hình 5.1 và 5.2); các sơ đồ làm việc với
dòng điện chỉnh lu từ mạng cần kiểm tra cách điện (sơ đồ hình 5.3);
các sơ đồ làm việc với nguồn công tác một chiều độc lập (sơ đồ hình
5.4 và 5.5); các sơ đồ làm việc với dòng điện tạo bởi một nguồn xoay
chiều khác tần số công nghiệp (sơ đồ hình 5.6 và 5.7); các sơ đồ hỗn
hợp (sơ đồ hình 5.8).
5.4. Xây dựng sơ đồ kiểm tra cách điện phù hợp với mạng hạ áp
hầm lò vùng Quảng Ninh
Phân tích u nhợc điểm của các sơ đồ kiểm tra liên tục điện trở
cách điện ở trên cho thấy, để đáp ứng các yêu cầu đối với bảo vệ rò
mạng hạ áp hầm lò Quảng Ninh không thể sử dụng đơn giản một
dạng sơ đồ riêng nào mà phải sử dụng sơ đồ hỗn hợp.
Hình 5.10 là sơ đồ nguyên lý phần mạch kiểm tra cách điện và
bảo vệ cắt của rơle rò do tác giả đề xuất.
5.5. Xây dựng sơ đồ xác định pha chạm đất điều khiển thiết bị bù
tự động theo pha
Trong chơng 4 tác giả đã đề nghị phơng pháp bù hợp lý thành
phần điện dung của dòng điện rò cho các mạng hạ áp hầm lò vùng
Quảng Ninh là bù không đối xứng (bù tự động theo pha). Để điều
khiển thiết bị bù không đối xứng phải xác định đợc chính xác pha
con ngời chạm phải hoặc có rò (sẽ gọi chung là pha chạm đất).
Sơ đồ khối thiết bị bù không đối xứng mô tả trên hình 5.13.

5

6
3. ở nớc ta, hiện tại cha có một công trình nào đầu t một cách
thích đáng để nghiên cứu toàn diện về hệ thống bảo vệ rò điện trong
mỏ hầm lò. Vì vậy, một vấn đề cấp bách đặt ra là cần phải nghiên
cứu một hình thức bảo vệ rò mới, phù hợp với điều kiện thực tế của
các mạng điện hạ áp khu vực các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh.
Chơng 2
đánh giá điều kiện an ton của mạng v các thiết bị
bảo vệ rò hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh
2.1. Đánh giá điều kiện an toàn điện giật của các mạng điện hạ áp
khu vực mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Phân tích 55 sơ đồ cung cấp điện hạ áp các mỏ hầm lò Quảng
Ninh cho các đặc trng của mạng trong bảng 2.1. Tổng hợp cấu hình
mạng hạ áp hầm lò vùng Quảng Ninh nêu trong bảng 2.2.
Bảng 2.2. Tổng hợp cấu hình mạng điện hạ áp hầm lò Quảng ninh
Mỏ L
min
L
max
L
tb
L
xn
n
max
N
min
N
max
N

với:
.139,4 = kR
cd
;
FC
cd

6003,0=
;
./200,0;/34,12 phaFCphakr

=
=19
Từ kết quả nghiên cứu ở chơng 4 rút ra những nhận xét sau đây:
1. Trong các trờng hợp thông số cách điện của mạng đối xứng
hoặc không đối xứng, đối với mạng ba pha trung tính cách ly có điện
trở cách điện thấp và điện dung nhỏ, nếu áp dụng phơng pháp bù đối
xứng trị số hiệu dụng của dòng rò qua ngời không phải là nhỏ nhất.
2. Trong điều kiện vận hành các mạng điện hạ áp hầm lò vùng
Quảng Ninh, bù không đối xứng (bù tự động theo pha) có hiệu quả tốt
hơn bù điện dung đối xứng. Để đảm bảo bù không đối xứng có hiệu
quả phải bù tự động theo qui luật sau đây:
Khi ngời chạm phải một pha bất kỳ, chỉ cần bù chính pha đó và
pha vợt trớc, không bù pha chậm sau, hoặc chỉ cần bù pha vợt
pha trớc nó.
3. Theo phơng pháp bù không đối xứng thì giải pháp dùng một
cuộn bù chung đấu qua điểm trung tính nhân tạo đợc tạo bởi bộ lọc

C
B
C
C
C
fA
U
&
fB
U
&
fC
U
&
A
B
C
C
U
&
B
U
&
A
U
&
0
U
&
n

36
)2(
4
19)3(
)33(
2
9
)2(
3
199
CC
CC
CC
C
Cgg
Cg
CC
CC
CC
C
Cg
gUI
n
nfnoB

+





Để nghiệm lại kết quả trên đã tiến hành thí nghiệm trên mô hình
Electronics Workbench, kết quả thí nghiệm trong các bảng 4.7 và 4.8.
Bảng 4.7. Trị số dòng qua ngời khi chạm vào pha A của mạng có
thông số
.1;75,19;2,0;.10
0
FCHLFCkrrr
CBA


=
=====

Điện áp pha so với đât, V
Trạng thái bù
Dòng rò qua
ngời, I
n
, mA
U
A
U
B
U
C
Không bù 59,59 59,59 321,9 349,4
Bù hoàn toàn 50,83 50,83 338,0 338,1
Không bù pha B 35,69 35,69 347,8 354,3

7

hạ áp khu vực mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh
Nghiên cứu 8 loại rơle rò mạng 380V, 660V (các sơ đồ hình 2.1,
2.2, 2,3, 2.4, 2.6, 2.5, 2.7, 2.8) và 6 loại rơle rò mạng 127 V (các sơ
đồ hình 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13 và 2.14) hiện đang đợc sử dụng
trong các mạng hạ áp hầm lò Quảng Ninh cho những nhận xét sau:
- Rơle rò của Nga loại
vẫn là loại rơle đợc sử dụng nhiều
nhất chiếm khoảng hơn 40% (bảng 2.7). Sau đó là rơle rò của Trung
Quốc loại JI82 chiếm khoảng hơn 30%. Tỷ lệ phổ biến của hai loại
rơle trên cho thấy trong điều kiện làm việc khắc nghiệt của các mỏ
hầm lò vùng Quảng Ninh, loại rơle có cấu tạo và vận hành đơn giản
đợc các cơ sở a sử dụng.

8
- Kết quả nghiên cứu các loại rơle mới đợc đa vào sử dụng
trong các mỏ hầm lò nớc ta những năm gần đây cho thấy về nguyên
lý làm việc không có sự thay đổi đáng kể. Chúng vẫn đợc thiết kế
trên cơ sở hoặc sơ đồ "van", hoặc sơ đồ dùng nguồn đo độc lập cách
ly qua biến áp chỉnh lu. Sự cải tiến của các loại rơle mới chỉ ở phần
sử dụng nhiều phần tử IC và các phần tử bán dẫn để tăng độ nhạy và
độ tin cậy.
- Hầu hết các rơle hiện đang sử dụng bù thành phần điện dung
của dòng rò bằng phơng pháp bù tĩnh. Hai loại rơle có khả năng bù
tự động là
và đợc sử dụng rất hạn chế (12,5%) và thực
tế phần bù điện dung tự động do có cấu tạo rất phức tạp nên thờng
mất tác dụng sau một thời gian ngắn đa vào sử dụng.
Tóm lại, đánh giá điều kiện an toàn của mạng và thiết bị bảo vệ
rò hạ áp khu vực mỏ hàm lò vùng Quảng Ninh đợc thể hiện ở các ý
chính sau đây:

A, hiệu quả bù tốt nhất là chỉ bù thành phần điện dung của dòng rò
pha A và C, không bù pha B.
- Khi chạm vào pha B:
nnoBnoC
III
<
<
, tức là khi chạm vào
pha B, hiệu quả bù tốt nhất là chỉ bù thành phần điện dung của dòng
rò pha A và B, không bù pha C.
- Khi chạm vào pha C:
nnoCnoA
III
<
<
, tức là khi chạm vào pha
C, hiệu quả bù tốt nhất là chỉ bù thành phần điện dung của dòng rò
pha B và C, không bù pha A.
Để kiểm tra những kết quả nhận đợc từ lý thuyết, tác giả đã tiến
hành thí nghiệm trên mô hình bằng phần mềm Electronics
Workbench [7], [37]. Mô hình thí nghiệm đợc thực hiện với thông
số cách điện của mạng:

HLkRphaFCphakr
n
41,49;1;/2,0;/10
=

=
=

16
2. Trờng hợp chỉ bù pha A và C (giả thiết bù hoàn toàn), không
bù pha B
Trờng hợp này trị hiệu dụng của dòng qua ngời:

22
22
)()3(
33)(39
Cgg
CgCg
gUI
n
nfnoB


++
+
=
(4.15)
So sánh (4.14) và (4.15) ta thấy nếu
gC 3<

(thông số cách
điện của các mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh hầu
hết đều thoả mãn (bảng 2.3) thì luôn có:

nnoAnoB
III <<
.

Kết quả trên cho thấy nếu con ngời chạm vào pha A thì khi
không bù pha B hoặc chỉ bù pha C dòng qua ngời sẽ có giá trị nhỏ
nhất.
Để tìm ra qui luật phục vụ cho việc đề xuất giải pháp kỹ thuật
thực hiện việc bù tự động theo pha, tác giả đã tiến hành tính toán cho
các trờng hợp con ngời chạm vào pha B và C.
Từ kết quả nghiên cứu rút ra đợc những kết luận sau đây:
- Nếu thông số cách điện của mạng thoả mãn
gC 3<

(mạng có
điện dung nhỏ, điện trở cách điện thấp), trị số hiệu dụng của dòng
qua ngời tuân theo qui luật sau đây:

9
4. Với chế độ bù tĩnh và điện trở cắt là 10,5 k
pha/

, điều kiện
cách điện thấp của nhiều mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng
Quảng Ninh không thể sử dụng rơle rò. Việc giảm điện trở cắt của
rơle rò thấp hơn giá trị trên sẽ dẫn đến rất nguy hiểm về điều kiện an
toàn điện giật nếu không có giải pháp bù điện dung hợp lý.
Chơng 3
Nghiên cứu Xây dựng Mô hình mạng điện hạ áp mỏ
hầm lò trên phơng diện an ton điện giật
3.1. Mục đích xây dựng mô hình
3. 2. Mô hình mạch và mô hình toán xác định dòng qua ngời khi
chạm vào một pha của mạng điện mỏ
3.2.1. Các mô hình đã có để giải bài toán tìm dòng điện qua ngời

mang tải của mạng.
3.2.2. Xây dựng mô hình tính dòng rò qua ngời khi chạm phải
một pha của mạng điện mỏ có kể tới ảnh hởng trở kháng tải

10
Với giả thiết: công suất nguồn cung cấp cho máy biến áp khu vực
là vô hạn; mạng có thông số tập trung; tải là động cơ không đồng bộ
đợc cung cấp trực tiếp từ lới; bỏ qua ảnh hởng do sức điện động
ngợc của động cơ; chỉ xét đến thành phần đối xứng thứ tự thuận của
tải và coi rằng, cho đến trớc thời điểm con ngời chạm vào một pha
của mạng mạch ba pha là đối xứng, ta có sơ đồ tính toán tơng đơng
khi con ngời chạm vào pha A của mạng điện mỏ hình 3.3.
fA
U
&
fB
U
&
fC
U
&
0
ba
L
ba
L
ba
L
ba
R

t
L
t
L
t
R
t
R
t
R

Hình 3.3. Sơ đồ tơng đơng tính dòng rò qua ngời
khi chạm vào một pha của mạng điện mỏ
áp dụng phơng pháp nguồn tơng đơng tính đợc dòng điện
rò qua ngời :

tcbacdrocdtcbatcdcbacd
tcdfA
ro
ZZZRZZZZZZZ
ZZU
I

++++
=
2)3)((
.3
.
&
&

cba
R

/
cba
L

/
t
R
/
t
L
//
R
//
C

Hình 3.7. Mô hình tính dòng rò khi coi trở kháng ngời là thuần trở

15
thành phần điện dung dòng qua ngời vẫn lớn hơn dòng an toàn
khoảnh khắc. Điều này sẽ rất nguy hiểm nếu con ngời chẳng may
chạm vào một pha của mạng điện. Mặt khác, việc bù tự động dẫn đến
thiết bị bù rất phức tạp và có thể gây ra quá điện áp do cộng hởng
làm chọc thủng cách điện của thiết bị điện.
4.2. Phơng pháp bù thành phần điện dung của dòng điện rò
trong các mạng điện hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh
Để khắc phục nhợc điểm của phơng pháp bù đối xứng, trong
chơng này tác giả đề xuất phơng pháp bù không đối xứng (tức là bù


14
Từ kết quả nghiên cứu ở chơng 3 rút ra những nhận xét sau:
1. Mô hình tính dòng điện rò qua ngời khi chạm vào một pha
của mạng điện mỏ có kể đến trở kháng của tải có tính chất tổng quát
và phản ánh chính xác hơn các hiện tợng vật lý xảy ra trong mạng
điện mỏ.
2. Kết quả khảo sát trên mô hình cho thấy, khi kể đến chế độ
mang tải của mạng điện, ở thời điểm đầu tiên con ngời chạm phải,
dòng điện qua ngời đạt giá trị lớn nhất không phải ở thời điểm ứng
với góc pha điện áp nguồn bằng 90
0
mà là vào khoảng 120
0
.
3. Kể đến trở kháng tải, dòng rò qua ngời thực tế nhỏ hơn các
tính toán trớc đây. Vì vậy, trong một số trờng hợp có thể tính toán
cho phép vận hành mạng ở điện trở cách điện thấp hơn điện trở cắt
qui định hiện tại mà vẫn đảm bảo điều kiện an toàn điện giật.
4. Trong điều kiện thông số cách điện mạng hạ áp hầm lò vùng
Quảng Ninh, thời gian quá trình quá độ của dòng điện rò không vợt
quá 3 ms. Vì vậy, nếu thiết bị kiểm tra cách điện và bảo vệ cắt có thời
gian trễ lớn hơn 3 ms thì dòng quá trình quá độ không ảnh hởng đến
chế độ làm việc của thiết bị.
Chơng 4
nghiên cứu Xác định hình thức bù hợp lý thnh phần
điện dung của dòng điện rò trong các mạng điện
hạ áp khu vực hầm lò vùng Quảng Ninh
4.1. Nguyên lý bù thành phần điện dung của dòng rò
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc kiểm tra tự động điện trở cách

t
di
CRi
R
C
//
=
; (3.9.4)
)(
1
1
/
1
/
1
iRu
L
dt
di
cba
cba


=
; (3.9.5)
)(
1
2
/
1

fmng
LLRRCLLLRLRCLLRRgRR
LR
Uu

++++++
+
=


x








+++
++
++


)]()()[(
)]()[(
22
2
cbattcbatcbatcbatcba
tcbatcbacbat

i
2
i
3
i
4
i
1
u
/
cba
R

/
cba
L

/
t
R
/
t
L
//
R
//
C
n
R
n

; (3.22.3)
dt
di
CRi
R
C
//
=
; (3.22.4)
)(
1
1
/
1
/
1
iRu
L
dt
di
cba
cba


=
; (3.22.5)
)(
1
1
/

3
R
u
i =
; (3.22.7)
;
3
////
4
dt
di
CRi =
(3.22.8)
CnroRn
iii =
; (3.22.9)

d
t
di
CRi
Rn
nnCn
=
; (3.22.10)
222222
222
)]()[()]()()[(
tcbatcbacbatcbattcbatcbatcbatcba
tt

t
t
LRLRCLLRRgRR
LLRRCLL
arctg
R
L
arctgtSin



. (3.22.11).
3.3. Xây dựng Mô hình Simulink Matlab tính dòng điện rò qua
ngời khi chạm vào một pha của mạng điện mỏ
Trờng hợp coi trở kháng ngời là thuần trở, từ mô hình toán
(3.9) lập đợc mô hình Simulink Matlab nh hình 3.12.
Hình 3.13 là môđun tính các thông số của biến áp, cáp và tải,
hình 3-14 là môđun tính điện áp của nguồn tơng đơng u
ng
.
Trờng hợp kể đến tính chất điện dung của trở kháng ngời, từ
mô hình toán (3.22) lập đợc mô hình Simulink Matlab hình 3.15.

13

Hình 3.12. Mô hình Simulink Matlab tính dòng điện rò qua ngời
khi coi trở kháng ngời là thuần trở
Hình 3.16, 3.19 và 3.21 là các mô hình Simulink Matlab khảo sát
ảnh hởng của trở kháng tải, điện trở cách điện và điện dung của
mạng đến dòng điện rò qua ngời. Các đồ thị hình 3.17, 3.18, 3.20 và