Науковий вісник НГУ

Дослідження блукаючих струмів у мережі енергопостачання шахти: за матеріалами гірничої промисловості В’єтнаму

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2023

Останнє оновлення: 02 січня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 894

Authors:

Нгуен Труонг Джіанг, orcid.org/0009-0007-4900-5418, Ханойський університет гірничої справи та геології, м. Ханой, Соціалістична Республіка В’єтнам

До Нху И*, orcid.org/0000-0001-6395-2875, Ханойський університет гірничої справи та геології, м. Ханой, Соціалістична Республіка В’єтнам, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Нгуен Тхак Кхань, orcid.org/0009-0004-3122-9884, Ханойський університет гірничої справи та геології, м. Ханой, Соціалістична Республіка В’єтнам

Нго Сюан Куонг, orcid.org/0000-0002-0571-2168, Школа інженерії та технологій, Університет Хюе, м. Хюе, Соціалістична Республіка В’єтнам

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (6): 086 - 092

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-6/086

Abstract:

Мета. Визначити витоки постійного струму в електромережі шахти з протяжною лінією передачі постійного струму.

Методика. У теперішний час унаслідок збільшення виробничих можливостей і робочої глибини використовується передача електроенергії постійним струмом, що має багато переваг у гірничій промисловості як з економічної, так і з технічної точки зору. Однак у результаті впровадження електропередачі постійного струму змінюється структура мережі. У підземній електромережі шахти наявні електричні мережі промислової частоти 50 Гц, мережі постійного струму, інверторні перетворювачі й мережі змінної частоти, що живляться від інверторів. Взаємозв’язок параметрів у шахтній мережі ускладнює забезпечення захисту від струму витоку. Частина мережі постійного струму має значну протяжність, тому у процесі роботи на цих ділянках мережі часто трапляються витоки струму. Струми витоку в мережі постійного струму залежать не тільки від параметрів цієї мережі, але й від параметрів мережі змінного струму. У роботі використовуються аналітичні методи та методи моделювання з використанням програмного забезпечення Matlab/Simulink для визначення струмів витоку в підземних електромережах шахт із передачею електроенергії постійним струмом при зміні параметрів електромережі.

Результати. Результати дослідження показують, що значення витоку струму в мережі постійного струму значною мірою залежить від зміни параметрів ізоляції цієї частини мережі, але й мережі змінного струму до та після інвертора. Це призводить до ненадійної роботи пристроїв захисту від витоку струму у мережі передачі постійного струму.

Наукова новизна. Побудована розрахункова модель і проведене моделювання витоку постійного струму в підземних електромережах шахт з протяжною лінією передачі постійного струму в умовах гірничодобувної промисловості В’єтнаму.

Практична значимість. Результати дослідження є основою для розрахунку й вибору обладнання для захисту від витоку струмів з метою підвищення безпеки підземної роботи в гірничій промисловості В’єтнаму.

Ключові слова: електробезпека, передача постійного струму, мережа енергопостачання шахти, захист від витоку, витік струму, підземний видобуток корисних копалин

References.

1. Que, C. T., Nevskaya, M., & Marinina, O. (2021). Coal Mines in Vietnam: Geological Conditions and Their Influence on Production Sustainability Indicators. Sustainability, 13(21), 11800. https://doi.org/10.3390/su132111800.

2. Statista (2023). Share of power production and purchase in Vietnam as of the first 7 months into 2022, by type of resource. Retrieved from https://www.statista.com/statistics/984046/vietnam-power-supply-share/.

3. Dang, H. T., Tran, H. D., Tran, N. T., Tran, A. H., & Sasakawa, M. (2014). Potential reuse of coal mine wastewater: a case study in Quang Ninh, Vietnam. Retrieved from https://hdl.handle.net/2134/31032.

4. Vinacomin (2013). Coal mining industry in the world. Retrieved from https://vinacomin.vn/tin-quoc-te/cong-nghiep-khai-thac-than-tren-the-gioi-6115.html.

5. Lösch, R., Grehl, S., Donner, M., Buhl, C., & Jung, B. (2018). Design of an autonomous robot for mapping, navigation, and manipulation in underground mines. International Conference on Intelligent Robots and Systems, 1407-1412. https://doi.org/10.1109/IROS.2018.8594190.

6. Nguyen, K. T., Kim, L. N., Nguyen, S. T., & Nguyen, G. T. (2020). Research, design, manufacture leakage current protection device for 660 V/1140 V underground mine electrical networks. Journal of Mining and Earth Sciences, 61(5), 96-103. https://doi.org/10.46326/JMES.2020.61(5).11.

7. Thanh, L. X., & Bun, H. V. (2022). Identifying the factors influencing the voltage quality of 6 kV grids when using electric excavators in surface mining. Mining of Mineral Deposits, 16(2), 73-80. https://doi.org/10.33271/mining16.02.073.

8. Lee, J. H., Yoon, M., Jung, S., & Jang, G. (2015). System reliability enhancement in a metropolitan area using HVDC technology. Journal of International Council on Electrical Engineering, 5(1), 1-5. https://doi.org/10.1080/22348972.2015.1011771.

9. Abedin, T., Lipu, M. S. H., Hannan, M. A., Ker, P. J., Rahman, S. A., Yaw, C. T., & Muttaqi, K. M. (2021). Dynamic modeling of hvdc for power system stability assessment: A review, issues, and recommendations. Energies, 14(16), 4829. https://doi.org/10.3390/en14164829.

10. Jovcic, D. (2019). High voltage direct current transmission: converters, systems and DC grids. John Wiley & Sons. https://doi.org/10.1002/9781119566632.

11. De Castro Júnior, J. A., de Paula, H., Cardoso Filho, B. J., & Rocha, A. V. (2011). Avoiding undesirable high-frequency phenomena in long cable drives: Rectifier-to-inverter connection through long DC cable-part II: The complete copper economy characterization. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 1045-1050. https://doi.org/10.1109/IECON.2009.5414698.

12. Yaghoobi, J., Abdullah, A., Kumar, D., Zare, F., & Soltani, H. (2019). Power quality issues of distorted and weak distribution networks in mining industry: A review. IEEE Access, (7), 162500-162518. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2950911.

13. Hou, L., Chen, D., Li, T., Zhao, M., & Ren, H. (2022). Design and research on DC electric leakage protection circuit breaker. Energies, 15(15), 5605. https://doi.org/10.3390/en15155605.

14. Levačić, G., Župan, A., & Čurin, M. (2018). An overview of harmonics in power transmission networks. First International Colloquium on Smart Grid Metrology (SmaGriMet), (1-6), 17806615. https://doi.org/10.23919/SMAGRIMET.2018.8369828.

15. Thanh, L. X., & Bun, H. V. (2021). Identifying the efficiency decrease factor of motors working under power harmornic in 660 V electric mining grids. Mining of Mineral Deposits, 15(4), 108-113. https://doi.org/10.33271/mining15.04.108.

16. Benasla, M., Allaoui, T., Brahami, M., Denai, M., & Sood, V.K. (2018). HVDC links between North Africa and Europe: Impacts and benefits on the dynamic performance of the European system. Renewable and Sustainable Energy Reviews, (82), 3981-3991. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.10.075.

17. de Castro Júnior, J. A., de Paula, H., Cardoso Filho, B. J., & Rocha, A. V. (2011). Rectifier-to-inverter connection through long DC cable-part II: The complete copper economy characterization. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 1-7. https://doi.org/10.1109/IAS.2011.6074433.

18. de Paula, V. C., & de Paula, H. (2015). Employing DC transmission in long distance AC motor drives: Analysis of the copper economy and power losses reduction in mining facilities. IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 1-7. https://doi.org/10.1109/IAS.2015.7356899.

19. Marek, A. (2017). Influence of indirect frequency converters on operation of central leakage protection in underground coalmine networks. Mining-Informatics, Automation and Electrical Engineering, 55(3), 9-14. https://doi.org/10.7494/miag.2017.3.531.9.

20. Marek, A. (2010). Zabezpieczenia upływowe w sieciach z przemiennikami częstotliwości w podziemiach kopalń. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 48(2), 30-35. Retrieved from https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BGPK-2828-1066/c/Marek.pdf.

21. Cocina, V., Colella, P., Pons, E., Tommasini, R., & Palamara, F. (2016). Indirect contacts protection for multi-frequency currents ground faults. IEEE 16^th International Conference on Environment and Electrical Engineering, 1-5. https://doi.org/10.1109/EEEIC.2016.7555701.

22. Drabek, P., Fort, J., & Pittermann, M. (2011). Negative Influence of Frequency Converters on Power Distribution Network. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 5(1), 72-75. Retrieved from http://advances.utc.sk/index.php/AEEE/article/viewFile/176/202.

23. Wylie, T. (2017). Mining Earth Leakage Protection with Variable Speed Drives. Retrieved from https://www.ampcontrolgroup.com/wp-content/uploads/2017/05/Mining-Earth-Leakage-Protection-With-Variable-Speed-Drives.pdf.

24. Kozłowski, A., & Bołoz, Ł. (2021). Design and research on power systems and algorithms for controlling electric underground mining machines powered by batteries. Energies, 14(13), 4060. https://doi.org/10.3390/en14134060.

• < Попередня
• Наступна >