Обеспечение безопасности эксплуатации шахтной участковой электросети повышенной мощности на основе совершенствования систем шунтирования поврежденной фазы

Abstract

В диссертации решена актуальная научно-техническая задача повышения электробезопасности человека, эксплуатирующего шахтные участковые электрические сети, на основе быстродействующего способа определения поврежденной фазы. Сущность способа состоит в определении серии аргументов (начальных фаз) потенциала нейтрали и сопоставлении их среднего значения с опорными фазовыми интервалами. Разработаны структурная схема и алгоритм функционирования устройства выбора поврежденной фазы, реализующих предложенный способ. Основными факторами, искажающими кривую потенциала нейтрали и способными нарушить устойчивость устройства выбора фазы, являются динамические составляющие переходного процесса, высшие гармонические составляющие в составе потенциала нейтрали и поперечная несимметрия сети. При низкоомной утечке влияние указанных факторов незначительно, но с ростом сопротивления утечки их влияние резко возрастает. Устойчивость и избирательность устройства выбора фазы в области высокоомной утечки повышается применением “плавающих” ОФИ, смещение которых необходимо осуществлять в функции текущего интегрального значения ПН. Предложен критерий принятия решения, позволяющий алгоритму устройства выбора фазы определять необходимое и достаточное количество промежуточных результатов аргумента ПН для принятия обоснованного решения. Сущность критерия состоит в том, что кроме серии промежуточных результатов и их текущего среднего, дополнительно, для заданной доверительной вероятности, определяется доверительный интервал указанного среднего, который сопоставляется с ОФИ. Экспериментальные исследования подтвердили эффективность применения нового способа идентификации, “плавающих” ОФИ и критерия принятия решения. УВФ функционирует устойчиво при значениях сопротивления утечки до 16 кОм, а время определения составляет от 2 мс до 12 мс, уменьшая время пребывания человека под напряжением и избавляя его от воздействия ЭДС двигателей.