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.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
----------------------------

TRẦN QUỐC HOÀN

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

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

HÀ NỘI - 2022


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
----------------------------

TRẦN QUỐC HOÀN

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
Ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 9520201

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa

HÀ NỘI - 2022


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trong luận án là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận án

Trần Q́c Hoàn


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan

i

Mục lục

ii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

v

Danh mục các bảng

viii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

x

MỞ ĐẦU

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

5

MỘT PHA
1.1. Độ tin cậy của lưới điện

5

1.1.1. Nguyên nhân gây ra mất điện và thiệt hại do mất điện

5

1.1.2. Ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc của lưới điện và hệ thống điện

6

1.1.3. Độ tin cậy của các phần tử của lưới điện

7

1.1.4. Các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện

10

1.1.5. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ tin cậy của lưới điện, các biện
pháp nâng cao độ tin cậy
1.2. 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

10
11

1.2.1. Thiết bị giám sát trạng thái cách điện của mạng

14

1.2.2. Tối ưu chế độ trung tính của mạng

15

1.2.3. Phương pháp tự động mắc sơn pha sự cố chạm đất

21

1.3. 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
1.4. Nhận xét chương 1

34
37

Chương 2. XÁC ĐỊNH QUAN HỆ PHỤ THUỘC GIỮA CÁC THÔNG
SỐ CÁCH ĐIỆN VỚI CÁC THÔNG SỐ CẤU TRÚC MẠNG VÀ MÔI

39

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

39


2.1.1. Lựa chọn phương pháp đo

39

2.1.2. Xác định số lượng các phép đo cần thiết

41

2.1.3. Cơ sở lý thuyết xác định C và G

42

2.1.4. Đo thực nghiệm

47

2.2. 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

47

trường
2.2.1. Tần suất xuất hiện điện dung C và điện dẫn G cách điện pha - đất

47

2.2.2. Kiểm tra tính phân bố chuẩn của điện dung và điện dẫn cách điện

48

2.2.3. Quy đổi tiết điện đường dây trên không và cáp về tiết điện quy chuẩn

50

2.2.4. Tổng hợp kết quả tính tốn

50

2.2.5. 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

53

thiên.
2.3. Nhận xét chương 2

63

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
3.1.1. Cơ sở lý thuyết

65

65
65

3.1.2. 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

68

trong mạng 6kV
3.1.3. Nhận xét
3.2. 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
3.2.1. Các yêu cầu đối với thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha
chạm đất

3.2.2. Cấu trúc của thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
3.2.3. Cơ sở xây dựng thiết bị xác định pha chạm đất

71
71
71
72
74


3.3. Xây dựng sơ đồ khối thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha
chạm đất

82

3.3.1. Sơ đồ nguyên lý mạch phát hiện pha chạm đất (các khối 1,2 và 3)

83

3.3.2. Bộ chuyển đổi 1 pha thành 3 pha lệch pha 600

84

3.3.3. Sơ đồ nguyên lý mạch khoá liên động giữa các pha (khối 4)

86

3.3.4. Sơ đồ nguyên lý mạch tự động điều khiển ngắt sau khi nối ngắn mạch
30-60s (khối 7)

87

3.4. Mô phỏng mạch tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất

88

3.4.1. Trước khi xảy ra chạm đất

88

3.4.2. Sau khi xảy ra sự cố chạm đất pha A

94

3.5. Nhận xét chương 3

103

Chương 4. XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ TỰ
ĐỘNG PHÁT HIỆN VÀ NỐI NGẮN MẠCH PHA CHẠM ĐẤT TRONG

105

PHỊNG THÍ NGHIỆM
4.1. Thiết kế và mơ phỏng mơ hình thiết bị thực nghiệm trong phịng thí
nghiệm

105

4.1.1. Lựa chọn sơ đồ ngun lý

105

4.1.2. Mơ hình mơ phỏng

106

4.1.3. Thiết kế và chế tạo mạch tự động phát hiện pha chạm đất

108

4.2. Thử nghiệm tại phịng thí nghiệm

110

4.2.1. Giới thiệu về mơ hình thử nghiệm

110

4.2.2. Các kết quả thử nghiệm

112

4.3. Nhận xét

119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

120

DANH MỤC CÁC CÔNG BỐ KHOA HỌC LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN

122

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu /Viết tắt
CM
Ccđ
Cf
CA
CB
CC
Cph
Gcđ
Gf
k
Kcđ
KBA
Ktc
Kmax
Lba
Ld
Lt

Đơn

vị
μF
μF
μF
μF
μF
μF
μF
S
S

H
H
H

LTk.qđ

km

LC.qđ
LC
LP
NBA
NĐC
NMX

km
km
H

NĐC+MC
Ntb
n
N
Pn
Ptt

kW
kW

Ý nghĩa
Điện dung giữa các pha
Điện dung của mạng điện so với đất
Điện dung cách điện của pha so với đất
Điện dung cách điện pha A so với đất
Điện dung cách điện pha B so với đất
Điện dung cách điện pha C so với đất
Điện dung phụ mắc vào pha A
Điện dẫn của mạng điện so với đất
Điện dẫn cách điện của pha so với đất
Số khoảng chia
Hệ số trùng cực đại
Tỷ số máy biến áp
Hệ số tin cậy
Hệ số quá điện áp mức của lưới
Điện cảm của cuộn dây thứ cấp máy biến áp
Điện cảm đường dây
Điện cảm tải
Chiều dài đường dây trên không qui đổi về tiết
diện 50mm2

Chiều dài cáp qui đổi về tiết diện 50mm2
Chiều dài cáp
Điện cảm của thiết bị bù
Số lượng máy biến áp đấu vào mạng
Số lượng động cơ cao áp đấu vào mạng
Số lượng máy xúc đấu vào mạng
Số lượng động cơ cao áp và máy xúc đấu vào
mạng
Số lượng thiết bị cao áp đấu vào mạng
Số phép đo mẫu ngẫu nhiên
Số khởi hành
Tổn thất công suất ngắn mạch máy biến áp
Công suất tác dụng tính tốn


Qtt
r
RN
Rph
RΔ
RCA
RH
RA
RB
RC
Rf
Rd
Rt
Rba
Sba

Stt
U0

kVar
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
Ω
kVA
kVA
V

U’A

V

U’B

V

U’C

V

Ud
Uf
UfA
UfB
UfC

V
V
V
V
V
V

UA
UB
UC
U2dm

V
V
kV

Cơng suất phản kháng tính tốn
Điện trở tiếp xúc nơi xảy ra chạm đất
Điện trở nối trung tính
Điện trở phụ mắc vào pha A
Điện trở nối cuộn tam giác hở

Điện trở nối trung tính cao áp
Điện trở nối phía hạ áp
Điện trở cách điện pha A so với đất
Điện trở cách điện pha B so với đất
Điện trở cách điện pha C so với đất
Điện trở cách điện pha so với đất
Điện trở đường dây
Điện trở tải
Điện trở dây quấn thứ cấp của máy biến áp
Công suất định mức máy biến áp
Cơng suất biểu kiến tính tốn
Điện áp thứ tự không
Điện áp của pha A so với đất sau khi mắc thêm
Cph vào pha A của mạng
Điện áp của pha B so với đất sau khi mắc thêm
Cph vào pha A của mạng
Điện áp của pha C so với đất sau khi mắc thêm
Cph vào pha A của mạng
Điện áp dây của mạng
Điện áp pha của mạng
Điện áp pha A của mạng
Điện áp pha B của mạng
Điện áp pha C của mạng
Môđun điện áp các pha A của mạng điện so với
đất
Môđun điện áp các pha B của mạng điện so với
đất
Môđun điện áp các pha C của mạng điện so với
đất
Điện áp thứ cấp của máy biến áp

Un%
U A
U B
UC
U”B0
U”C0
umax
uA
uB
uC
uN
UN

Uxp
Ukll
Ufm
XL
XC
Xba
Yph
Zba
Zt
ω1
Δ
q
MBA
MC
V

A

SCR
Ψ
BJT

%
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V

Ω
Ω
Ω
S
Ω
Ω
rad/s

Điện áp ngắn mạch phần trăm của máy biến áp
Điện áp phức pha A của mạng điện so với đất

Điện áp phức pha B của mạng điện so với đất
Điện áp phức pha C của mạng điện so với đất
Điện áp ở các pha B tại thời điểm chạm đất
Điện áp ở các pha C tại thời điểm chạm đất
Điện áp tức thời cực đại
Điện áp tức thời trên pha A
Điện áp tức thời trên pha B
Điện áp tức thời trên pha C
Điện áp tức thời ở trung tính
Điện áp trung tính
Điện áp xung của thiết bị phóng sét
Điện áp định mức của mỗi thyristor
Biên độ điện áp của pha chạm đất
Cảm kháng của thiết bị bù
Dung kháng của mạng
Điện kháng dây quấn thứ cấp máy biến áp
Tổng dẫn phụ
Tổng trở dây quấn thứ cấp máy biến áp
Tổng trở tải
Hệ số góc của dao động tự do
Độ chính xác
Tiêu chuẩn tin cậy
Máy biến áp
Máy cắt
Vơn kế
Ampe kế
Thyristor
Góc pha đầu pha chạm đất
Tranzito

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Số lượng phép đo cần thiết ở các mỏ lộ thiên

42

Bảng 2.2. Tần số xuất hiện các thông số điện dung Cf, điện dẫn Gf

48

Bảng 2.3. Biểu thị các tham số thống kê của điện dung và điện dẫn cách điện

49

Bảng 2.4. Tần số lý thuyết của nhóm ng số điện dung Cf, điện dẫn Gf

49

Bảng 2.5. Hệ số qui đổi tiết diện đường dây trên không và cáp

51

Bảng 2.6. Kết quả đo ở các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh

51

Bảng 2.7. Tóm tắt các tham số thơng kê Cf

55

Bảng 2.8. Phân tích phương sai Cf

55

Bảng 2.9. Kết quả hồi quy Cf

55

Bảng 2.10. Kết quả phân tích sai số Cf

56

Bảng 2.11. Tóm tắt các tham số thơng kê Gf

59

Bảng 2.12. Phân tích phương sai Gf

59

Bảng 2.13. Kết quả hồi quy Gf

60

Bảng 2.14. Kết quả phân tích sai số Gf

60

Bảng 3.1. Kết quả mơ phỏng chạm đất một pha qua các giá trị điện trở chạm

đất khác nhau tương ứng thời gian phát hiện pha chạm đất và thời gian tác

101

động.
Bảng 4.1. Thông số linh kiện sử dụng trong mạch tự động phát hiện pha chạm
đất.
Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật của các trang thiết bị phục vụ nghiên cứu thực
nghiệm.
Bảng 4.3. Kết quả thực nghiệm xác định thời gian phát hiện pha chạm đất
Bảng PL1.1. Thông số kỹ thuật các tuyến đường dây cấp điện cho các trạm
biến áp

109
111
116
PL1

Bảng PL1.2. Thông số kỹ thuật của các máy biến áp trong trạm 35/6kV

PL1

Bảng PL1.3. Thông số kỹ thuật đường dây các khởi hành 6kV

PL1

Bảng PL1.4. Thống kê các trạm biến áp 6kV mỏ Núi Béo

PL4

Bảng PL1.5. Thống kê các trạm biến áp 6kV mỏ Hà Tu

PL5

Bảng PL1.6. Thống kê các trạm biến áp 6kV mỏ Cọc Sáu

PL6

Bảng PL1.7.Thống kê các trạm biến áp 6kV mỏ Cao Sơn

PL8

Bảng PL1.8. Thống kê các trạm biến áp 6kV mỏ Đèo Nai

PL9

Bảng PL1.9. Thông số kỹ thuật và số lượng máy xúc điện phân bổ trên các
khởi hành.
Bảng PL1.10. Thông số kỹ thuật và số lượng máy xúc điện phân bổ trên các
khởi hành.

PL10
PL10

Bảng PL1.11. Số lượng máy xúc điện phân bố trên các khởi hành

PL10

Bảng PL1.12. Số lượng máy xúc điện phân bố trên các khởi hành

PL11

Bảng PL1.13. Số lượng máy xúc điện phân bố trên các khởi hành

PL11

Bảng PL1.14. Thống kê số lượng bơm 6kV trên các khởi hành của các mỏ

PL11

Bảng PL1.15. Thống kê sự cố hỏng hóc mạng điện 6kV mỏ Hà Tu

PL12

Bảng PL1.16. Thống kê sự cố hỏng hóc mạng điện 6kV mỏ Núi Béo

PL13

Bảng PL1.17. Thống kê sự cố hỏng hóc mạng điện 6kV mỏ Cọc Sáu

PL14

Bảng PL1.18. Thống kê sự cố hỏng hóc mạng điện 6kV mỏ Cao Sơn

PL15

Bảng PL1.19. Thống kê sự cố hỏng hóc mạng điện 6kV mỏ Đèo Nai

PL17

Bảng PL3.1. Nhiệt độ khơng khí trung bình (0C)

PL32

Bảng PL3.2. Độ ẩm khơng khí trung bình (%)

PL32

Bảng PL3.3. Nhiệt độ khơng khí trung bình (0C)

PL33

Bảng PL3.4. Độ ẩm khơng khí trung bình (%)

PL34

Bảng PL4. Kết quả đo ở các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh

PL35


DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Phân bố trung bình hàng ngày sự cố chạm đất một pha tự phục hồi

12

mạng 6kV khi khơng có hồ quang (1) và có hồ quang (2)
Hình 1.2. Sơ đồ vectơ điện áp khi chạm đất một pha

14

Hình 1.3. Các phương pháp phổ biến nhất để phát hiện sự cố của cáp ngầm

15

Hình 1.4. Quan hệ phụ thuộc giữa điện áp trung tính với điện dung của phần

16

mạng được ngắt khỏi lưới
Hình 1.5. Mạng điện trung tính cách ly với một pha chạm đất (a), trong mạng có

16

bù dịng điện dung (b)
Hình 1.6. Bội số quá điện áp phụ thuộc mức độ bù

17

Hình 1.7. Mạng lưới 6 – 35kV có trung tính nối đất qua cuộn Peterson và điện

18

trở đấu song song
Hình 1.8. Quan hệ phụ thuộc giữa bội số quá điện áp và mức độ bù trong mạng

19

có trung tính nối đất qua cuộn bù (1) và trong mạng có trung tính nối đất hỗn
hợp (mắc thêm điện trở song song với cuộn bù) (2).
Hình 1.9. Sơ đồ mạng 6-35kV có trung tính nối đất qua điện trở lớn khi có sự cố

20

chạm đất
Hình 1.10. Sơ đồ khối bảo vệ nối ngắn mạch pha sự cố

22

Hình 1.11. Đồ thị vector biểu hiện sự thay đổi điện áp thứ tự không khi xảy ra

24

chạm đất pha A qua điện trở chạm đất các giá trị khác nhau
Hình 1.12. Sơ đồ thiết bị phản ứng với sự giảm điện áp pha theo nguyên lý so

25

sánh hai điện áp (a) và so sánh hai dịng điện (b)
Hình 1.13. Đồ thị véctơ khi xảy ra chạm đất pha A

26

Hình 1.14. Sơ đồ thiết bị phản ứng với tổng véc tơ điện áp chuẩn

27

và điện áp thứ tự khơng

Hình 1.15. Giản đồ véc tơ điện áp trên các phần tử 1, 2, 3 khi chạm đất pha A

28

Hình 1.16. Sơ đồ thiết bị phản ứng với sự giảm điện áp chỉnh lưu pha chạm đất

29

Hình 1.17. Sơ đồ thiết bị phản ứng với góc lệch pha giữa điện áp pha và điện áp

31


thứ tự khơng
Hình 1.18. Thiết bị phản ứng với hiệu số trị tuyệt đối giữa điện áp pha vượt

34

trước và pha chạm đất
Hình 2.1. Sơ đồ xác định điện dung C và điện dẫn G của mạng so với đất theo

40

phương pháp 3 vơn mét
Hình 2.2. Sơ đồ mơ phỏng xác định điện áp các pha so với đất trước khi

41

đưa Cph vào pha A
Hình 2.3. Biểu đồ véctơ điện áp lệch trung tính khi có pha A chạm đất

44

Hình 2.4. Đồ thị tần suất xuất hiện điện dung Cf và điện dẫn Gf cách điện pha so

48

với đất
Hình 2.5. Đồ thị hàm phân bố chuẩn mật độ điện dung và điện dẫn đối với mỏ lộ

50

thiên vùng Quảng Ninh
Hình 2.6. Khai báo các thơng số của mơ hình Cf

54

Hình 2.7. Đồ thị hiển thị sai số Cf phụ thuộc vào các biến

57

Hình 2.8. Đồ thị xác suất phân phối chuẩn Cf

57

Hình 2.9. Khai báo thơng số của mơ hình Gf

59

Hình 2.10. Đồ thị hiện thị sai số Gf phụ thuộc vào các biến

61

Hình 2.11. Đồ thị hàm hồi quy tuyến tính Gf phụ thuộc vào các biến

62

Hình 2.12. Đồ thị xác suất phân bố chuẩn Gf

62

Hình 3.1. Sơ đồ mạng ba pha tính tốn và sơ đồ tương đương

65

Hình 3.2. Sơ đồ mơ phỏng mạng 6kV

69

Hình 3.3. Sơ đồ mơ phỏng mạng 6kV khi có chạm đất 1 pha

69

Hình 3.4. Quan hệ phụ thuộc giữa điện áp dư (trước khi tiếp xúc) trên pha sự cố

70

với chiều dài dây dẫn và dòng tải ứng với điện trở ngắn mạch Rnm =0,5Ω và 4Ω
và l=3km
Hình 3.5. a- Điện áp trên thanh cái tại thời điểm chạm đất t=0,3s khi chưa đóng

70

Rn.m ; b- Điện áp trên thanh cái tại thời điểm chạm đất t=0,3s khi đóng R nm
=0,5Ω với Rcd =4Ω.
Hình 3.6. Cấu trúc của thiết bị bảo vệ nối ngắn mạch pha sự cố

73


Hình 3.7. Đồ thị vector biểu hiện sự thay đổi điện áp thứ tự khơng

75

Hình 3.8. Sơ đồ khối thiết bị xác định pha sự cố dựa trên hiệu trị số tuyệt đối

80

giữa điện áp pha vượt trước và pha sự cố
Hình 3.9. Đồ thị vecto giải thích ngun lý tác động của thiết bị (Trường hợp

81

chạm đất pha A)
Hình 3.10. Sơ đồ khối thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất

82

Hình 3.11. Sơ đồ nguyên lý mạch tự động phát hiện pha chạm đất

83

Hình 3.12. Sơ đồ ngun lý mơđun lấy tín hiệu điều khiển nối ngắn mạch pha A
Hình 3.13. Bộ chuyển đổi một pha thành ba pha

84

Hình 3.14. Sơ đồ nguyên lý mạch khố liên động giữa các pha

86

Hình 3.15. Sơ đồ nguyên lý mạch tự động điều khiển ngắt sau khi nối ngắn
mạch
Hình 3.16. Sơ đồ nguyên lý các khối 1,2,3,4 và 7 của thiết bị tự động phát hiện
và nối ngắn mạch pha chạm đất
Hình 3.17. Mạch tự động phát hiện pha chạm đất

87

Hình 3.18. Mạch tạo điện áp Uv (A)

91

Hình 3.19. Điện áp 3 pha lưới điện 6kV

91

Hình 3.20. Điện áp 3 pha sau biến áp hạ áp

92

Hình 3.21. Sơ đồ mạch tạo điện áp UV(A)

92

Hình 3.22. Dạng sóng điện áp pha UA sau chỉnh lưu cầu 3 pha

93

Hình 3.23. Dạng sóng điện áp pha UC sau chỉnh lưu cầu 3 pha

93

Hình 3.24. Dạng sóng điện áp �� , �� �à ��(�) sau chỉnh lưu cầu 3 pha

93

Hình 3.25. Dạng sóng điện UA, UB và Uv(B) sau chỉnh lưu cầu 3 pha

94

Hình 3.26. Dạng sóng điện áp ��, �� �à ��(�) sau chỉnh lưu cầu 3 pha

94

Hình 3.27. Điện áp 3 pha sau biến áp khi xảy ra sự cố chạm đất pha A

95

Hình 3.28. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

95

Hình 3.29. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

95

Hình 3.30. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

96

Hình 3.31. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

96

Hình 3.32. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

96

85

89
90


Hình 3.33. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

96

Hình 3.34. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

97

Hình 3.35. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

97

Hình 3.36. Sơ đồ mạch động lực

98

Hình 3.37. Đồ thị điện áp Ube của PNP2 khi xảy ra chạm đất

98

Hình 3.38. Đồ thị điện áp ra trên tải cực C của PNP2 khi xảy ra chạm đất

98

Hình 3.39. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

99

(R = 0.65 kΩ;t =0.61 ms)
Hình 3.40. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

99

(R =1.05 kΩ; t = 0.76 ms)
Hình 3.41. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

99

(R = 2.7 kΩ;t =1.23 ms)
Hình 3.42. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

100

(R = 5.5 kΩ; t =1.81 ms)
Hình 3.43. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

100

(R = 8.3 kΩ;t =2.26 ms)
Hình 3.44. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

100

(R = 11.46 kΩ;t =2.68 ms)
Hình 3.45. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

100

(R = 13 kΩ;t =2.88 ms)
Hình 3.46. Đồ thị hiệu điện áp pha vượt trước và pha chạm đất

101

(R = 15 kΩ;t =3.1ms)
Hình 3.47. Đồ thị thể hiện điện áp ra trên tải cực C của PNP2 khi điện trở chạm

101

đất thay đổi từ 1 đến 10kΩ
Hình 3.48. Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa điện trở chạm đất với thời gian phát

102

hiện pha chạm đất
Hình 3.49. Đồ thị điện áp ra trên tải cực C của PNP2 khi điện dung của mạng

102

thay đổi từ 0.25 đến 3 µF/ 1 pha
Hình 3.50. Đồ thị quan hệ phụ thuộc giữa điện dung của mạng với thời gian phát

103


hiện pha chạm đất
Hình 4.1. Sơ đồ ngun lý mơ phỏng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn

106

mạch pha chạm đất
Hình 4.2. Điện áp sơ cấp (a) và thứ cấp (b) biến áp hạ áp khi chạm đất pha A

107

Hình 4.3. Thơng số linh kiện bộ tách pha và dạng sóng điện áp sau chỉnh lưu

107

Hình 4.4. Các điện áp Uab, Ubc, Uca khi xảy ra sự cố chạm đất pha A

108

tại thời điểm 40ms
Hình 4.5. Sơ đồ nguyên lý mạch phát hiện pha chạm đất

108

Hình 4.6. Hình ảnh 3D và hình ảnh đấu nối thiết bị mạch tự động phát hiện và

109

nối ngắn mạch pha chạm đất
Hình 4.7. Hình ảnh thực tế thiết bị mạch tự động phát hiện và nối ngắn mạch

109

pha chạm đất
Hình 4.8. Mơ hình thử nghiệm thiết bị phát hiện pha rị:a) Tủ điện tạo điện áp 3

110

pha trung tính cách ly;b) Mơ hình thử nghiệm đặc tính của rơle chạm đất
Hình 4.9. Thiết bị tự động phát hiện pha chạm đất và biến trở thực nghiệm

112

Hình 4.10. Sơ đồ mơ phỏng và vị trí các điểm đo trên thiết bị thực nghiệm

112

Hình 4.11. Tín hiệu trước chỉnh lưu

113

Hình 4.12. Tín hiệu sau chỉnh lưu của mỗi pha

113

Hình 4.13. Tín hiệu hiệu điện áp giữa các pha khi khơng có sự cố

114

Hình 4.14. Tín hiệu hiệu điện áp giữa các pha Ua và Uc khi khơng có sự cố

114

Hình 4.15. Hình ảnh thể hiện chạm đất pha B

115

Hình 4.16. Dạng sóng đo được khi thử chạm đất pha A

115

Hình 4.17. Sơ đồ đo thời gian tác động

116

Hình PL1.19. Biểu đồ phân bố sự cố chạm đất 1 pha trong năm 2018 ở các mỏ

PL18

lộ thiên vùng Quảng Ninh (tính theo %)
Hình PL1.20. Biểu đồ phân bố sự cố chạm đất 1 pha trong năm 2019 ở các mỏ

PL19

lộ thiên vùng Quảng Ninh (tính theo %)
Hình 1PL. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện Cơng ty than Núi Béo

PL43

Hình 2 PL. Sơ đồ ngun lý cung cấp điện Công ty than Hà Tu

PL44


Hình 3 PL. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện Cơng ty than Cọc Sáu

PL45

Hình 4 PL. Sơ đồ ngun lý cung cấp điện Cơng ty than Cao Sơn

PL46

Hình 5 PL. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện Công ty than Đèo Nai

PL47


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Sự phát triển của ngành công nghiệp khai thác mỏ kéo theo sự tăng trưởng
cung cấp điện và yêu cầu nâng cao chất lượng, độ tin cậy, tính an tồn trong vận
hành hệ thống cung cấp điện trong công tác khai thác mỏ[1].
Sự cố chạm đất một pha là dạng hư hỏng chủ yếu thường xảy ra ở các mạng
điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh, thường chiếm 70%÷80% tổng số các sự cố
xảy ra trong mạng điện. Qua kết quả thống kê cho thấy, ở các mỏ khai thác lộ thiên,
tần suất xảy ra sự cố chạm đất một pha lưới 6kV dao động trong khoảng 60-70
lần/tháng, nghĩa là khoảng 700÷800 lần/năm[4].
Khi xảy ra sự cố chạm đất một pha trên lưới điện sẽ xuất hiện hiện tượng quá
độ và quá điện áp ở các pha không bị sự cố ảnh hưởng lớn đến chất lượng điện năng
cũng như độ tin cậy cung cấp điện, gây ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc
và tuổi thọ của các thiết bị điện, đồng thời gây mất đối xứng lưới điện.
Vì vậy việc nghiên cứu xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch
pha chạm đất nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung
cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha ở các mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng
Ninh có ý nghĩa khoa học, thực tiễn và mang tính cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu, xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm
đất nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung cấp điện
khi xảy ra chạm đất một pha ở các mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
3. Đối tượng nghiên cứu

Mạng điện trung tính cách ly 6kV ở các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh;
- Độ tin cậy cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha: làm giảm thời gian
ngừng cung cấp điện;
- Nghiên cứu xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm


đất nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung cấp điện
khi xảy ra chạm đất một pha ở các mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
5. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện giảm thời gian
ngừng cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha.
- Xác định các thông số cách điện của mạng điện 6kV ở các mỏ lộ thiên vùng
Quảng Ninh.
- Xây dựng mối quan hệ phụ thuộc giữa điện dung cách điện và điện dẫn
cách điện của mạng so với đất theo các thông số cấu trúc của mạng và môi trường
khai thác mỏ, làm cơ sở để mơ hình hóa mạng điện mỏ phù hợp thực tế.
- Xây dựng cấu trúc thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất.
- Xây dựng mô hình, mơ phỏng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch
pha chạm đất.
- Xây dựng và thử nghiệm thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha
chạm đất trong phịng thí nghiệm.
6. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết kết hợp nghiên cứu thực nghiệm.
- Sử dụng kỹ thuật hiện đại, phần mềm mô phỏng để giải quyết bài toán thực tế.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học:
- Xây dựng quan hệ phụ thuộc giữa điện dung cách điện và điện dẫn cách
điện của mạng so với đất theo các thông số cấu trúc của mạng và môi trường khai

thác mỏ vùng Quảng Ninh, làm cơ sở mơ hình hóa mạng điện 6kV mỏ lộ thiên.
- Nghiên cứu xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm
đất nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung cấp điện
khi xảy ra chạm đất một pha, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị khi vận hành
mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất trong


phịng thí nghiệm đảm bảo độ nhạy, tin cậy và tác động nhanh ứng dụng cho mạng
6kV ở các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
8. Những luận điểm bảo vệ
- Điện dung cách điện và điện dẫn cách điện của mạng so với đất phụ thuộc
vào các thông số cấu trúc của mạng và môi trường ở các mỏ lộ thiên vùng Quảng
Ninh.
- Có thể nâng cao được độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung
cấp điện, và nâng cao điều kiện an toàn ở các mạng điện 6kV mỏ lộ thiên vùng
Quảng Ninh khi xảy ra chạm đất một pha bằng thiết bị tự động phát hiện và nối
ngắn mạch pha chạm đất.
- Xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất trong
phịng thí nghiệm để kiểm chứng kết quả giữa mô phỏng và thực nghiệm.
9. Những điểm mới của đề tài luận án
- Xây dựng được quan hệ phụ thuộc giữa điện dung và điện dẫn cách điện
của mạng so với đất theo các thông số cấu trúc của mạng và môi trường khai thác lộ
thiên vùng Quảng Ninh.
- Nghiên cứu lựa chọn giải pháp tự động phát hiện pha chạm đất; xây dựng
sơ đồ cấu trúc, mô phỏng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm đất
đảm bảo an tồn, giảm dịng sự cố và giảm tia lửa hồ quang tại điểm chạm đất chập
chờn; tăng độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian ngừng cung cấp điện: tăng điện
áp dư ở pha chạm đất, giảm quá áp ở các pha không sự cố làm tăng độ bền cách

điện và giảm số lần đóng ngắt.
- Nghiên cứu xây dựng thiết bị tự động phát hiện và nối ngắn mạch pha chạm
đất trong phòng thí nghiệm ứng dụng cho các mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh.
10. Cấu trúc của luận án
Luận án được trình bày trong 120 trang thuyết minh trong đó có 97 hình vẽ,
18 bảng biểu, bao gồm 4 chương, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục.


11. Lời cảm ơn
Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Anh
Nghĩa, người thầy hướng dẫn khoa học trực tiếp đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tin
tưởng và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận
án. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trong Bộ môn
Điện khí hóa, Bộ mơn Kỹ thuật Điện - Điện tử đã đóng góp hữu ích cho các nghiên
cứu trong luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, các thầy cô giáo, các nhà
khoa học, Hội đồng đánh giá luận án các cấp, Khoa Cơ - Điện, Phòng đào tạo Sau
đại học và Ban giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, các Cơ quan và các Cơ sở
sản xuất, đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu về chuyên môn, tạo điều kiện tốt nhất
cho tác giả trong quá trình thực hiện và bảo vệ luận án.
Tác giả cũng xin được chân thành cảm ơn Gia đình và người thân đã ln
đồng hành, ủng hộ và động viên tác giả trong suốt q trình hồn thành luận án này.
Tác giả mong muốn nhận được những đóng góp q báu về cả nội dung và
hình thức của luận án để cho bản luận án được hoàn thiện hơn nữa.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!


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
1.1.1. Nguyên nhân gây ra mất điện và thiệt hại do mất điện
Có hai nguyên nhân gây ra mất điện:
- Mất điện do hỏng hóc các thiết bị trên lưới điện do các nguyên nhân bên
trong thiết bị điện (sự già hóa tích lũy) hoặc bên ngồi (như q điện áp khí quyển,
ngắn mạch, đứt dây, đổ cột do động vật, gió bão, thao tác sai...). Các hỏng hóc đó
gọi chung là các sự cố. Sự cố làm máy cắt phía nguồn cắt điện. Bộ phận phụ tải trên
và sau đoạn lưới sự cố sẽ bị mất điện cho đến khi sửa chữa song sự cố. Các phụ tải
ở trước đoạn lưới sự cố về phía nguồn sẽ mất điện ngắn hơn, sau khi cô lập đoạn
lưới sự cố chúng sẽ được cấp điện trở lại, mất điện loại này xảy ra ngẫu nhiên
không biết trước.
- Mất điện do ngừng điện chủ động theo kế hoạch của cơ quan quản lý điện
(sở điện) để bảo quản định kỳ hoặc không định kỳ lưới điện hoặc thực hiện các
công tác cần thiết cho xây dựng, phát triển lưới điện (thay máy biến thế mới, thay
dây dẫn, đóng phụ tải mới, trạm PP mới...). Phụ tải sẽ mất điện được báo trước
trong thời gian thực hiện thao tác cô lập phần tử được đưa ra sửa chữa hoặc trong
thời gian công tác trên lưới.
Mất điện gây ra các thiệt hại như sau:
- Thiệt hại về chính trị - xã hội: Cản trở các sinh hoạt chính trị đang diễn ra,
làm thiệt hại tài sản, tính mạng nhân dân, cản trở sinh hoạt bình thường của số đơng
nhân dân...
- Thiệt hại kinh tế: gây tổn thất kinh tế tính bằng tiền cho các hộ tiêu thụ sử
dụng điện trong hoạt động kinh doanh. Các tổn thất đó là do: Sản phẩm bị hỏng,
thiết bị sản xuất bị hỏng, quá trình sản xuất bị ngừng trệ. Các thiệt hại này phụ
thuộc tính chất của hộ tiêu thụ điện, số lần mất điện và thời gian mất điện...
Hệ thống điện cố gắng đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, đánh giá bằng số lần


mất điện và thời gian mất điện trung bình trong một năm, ở mức xã hội chấp nhận
được, bởi vì để nâng cao độ tin cậy địi hỏi chi phí vốn rất lớn. Để đạt được mục

đích này phải định ra giá tổn thất kinh tế trung bình do mất 1 kWh điện năng, gọi tắt
là giá mất điện, giá này thể hiện tương quan giữa lợi ích của ngành điện và các hộ
dùng điện. Tất nhiên là nó phải căn cứ trên thiệt hại thực tế của các hộ dùng điện
khi xảy ra mất điện. Giá mất điện được sử dụng trong thiết kế, quy hoạch lưới điện.
Giá mất điện được lập cho từng loại phụ tải: phụ tải dân dụng, phụ tải doanh
nghiệp các loại, cho từng nguyên nhân mất điện: mất điện theo kế hoạch hoặc mất
điện sự cố, và cho từng cấp của hệ thống điện: cấp lưới phân phối, cấp lưới truyền
tải và cấp hệ thống điện. Giá mất điện cịn có thể được lập theo thời gian mất điện
để lựa chọn các hệ thống tự động trong hệ thống điện.
Giá mất điện cấp hệ thống điện phụ thuộc độ sâu mất điện, vì lượng điện
năng thiếu đầu tiên được phân bố cho các phụ tải có mức tổn thất kinh tế thấp nhất,
sau đó mới cắt điện các hộ có mức tổn thất cao hơn, tóm lại ở mức hệ thống cho
phép cắt điện chọn lọc. Ở cấp lưới truyền tải cho phép cắt chọn lọc ở mức thấp hơn
còn ở lưới phân phối ở mức tự động hóa hiện nay chưa cho phép cắt điện chọn lọc
do đó giá 1 KWh mất điện là hằng số.
Giá mất điện ở cấp thấp hơn đắt hơn ở cấp cao.
Giá mất điện còn phụ thuộc thời gian sử dụng nó, càng xa trong tương lai giá
càng cao.
1.1.2. Ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc của lưới điện và hệ thống điện
Độ tin cậy là yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của HTĐ cũng tức là
đến giá thành của HTĐ.
Để bảo đảm độ tin cậy cho phép ở cấp nguồn điện phải có cơng suất dự trữ
trên 10% cơng suất đặt của hệ thống. Lưới hệ thống phải khép kín và vận hành kín.
Lưới truyền tải phải có 2 đường dây độc lập đến một trạm trung gian, trạm trung
gian phải có 2 MBA nếu là trạm độc lập. Lưới phân phối phải là lưới kín nhưng vận
hành hở, có phân đoạn bằng các máy cắt điều khiển từ xa được. Các phần tử của
lưới điện phải có độ dư thừa khả năng tải khá lớn.


Để vận hành hệ thống điện bảo đảm độ tin cậy cao phải sử dụng nhiều loại

thiết bị bảo vệ, tự động hóa và thiết bị điều khiển tự động bằng máy tính điện tử.
Sự tăng trưởng của mức sống cũng như sự phát triển của sản xuất đòi hỏi độ
tin cậy cung cấp điện ngày càng cao. Cách đáp ứng hiệu quả nhất là áp dụng các
tiến bộ khoa học để cải tiến cấu trúc và vận hành lưới điện, trước hết là các thiết bị
đo xa, điều khiển xa được điều khiển bởi các máy tính điện tử.
Tự động hóa lưới điện cho phép:
- Cắt nhanh và hạn chế sự lan rộng của sự cố;
- Phát hiện và cô lập nhanh khu vực lưới bị sự cố;
- Cắt chọn lọc phụ tải khi xảy ra sự cố ở mọi cấp điện áp;
- Nhanh chóng khơi phục cung cấp điện khi xảy ra chạm đất một pha, nhằm
giảm thời gian cắt điện khi chạm đất chập chờn, tăng điện áp dư bằng giải pháp
đóng cầu dao ngắn mạch khi xảy ra chạm đất chập chờn;
- Khơi phục nhanh chóng hoạt động của lưới điện nhất là khi chạm đất chập
chờn;

- Tiên liệu khả năng sự cố để phòng ngừa;
- Chọn sơ đồ vận hành an tồn nhất có thể.
Trong vận hành phải tổ chức hợp lý việc bảo quản định kỳ thiết bị điện, tổ

chức hợp lý công tác trên lưới điện, dự trữ tối ưu thiết bị thay thế và tổ chức sửa
chữa sự cố tốt nhất, đặc biệt là sửa chữa dưới tải (sửa chữa nóng).
Mặt khác phải không ngừng cải tiến công nghệ để chế tạo được các thiết bị
ngày càng có độ tin cậy cao.
1.1.3. Độ tin cậy của các phần tử của lưới điện
Các phần tử của lưới điện như là: đường dây điện, máy biến áp, bộ tụ bù,
thiết bị đóng cắt, thanh góp... mà độ tin cậy của chúng cùng cách thức ghép nối
chúng trong sơ đồ quyết định độ tin cậy của lưới điện.
Ở mục này ta xét riêng độ tin cậy của các phần tử.
Các phần tử của lưới điện trong vận hành đều có thể bị hỏng hóc bất ngờ.
Khả năng này được đặc trưng bởi cường độ hỏng hóc (t)- đó là số lần mất điện

trung bình


trong 1 năm (l/năm) và thời gian trung bình sửa chữa 1 hỏng hóc (sự cố) Th[h] (gọi
tắt là thời gian phục hồi).
Với phần lớn các phần tử của lưới điện trong giai đoạn hoạt động bình
thường, cường độ hỏng hóc tăng theo thời gian do sự già hóa trong q trình vận
hành. Để giữ cho các phần tử ln ở trạng thái tốt phải tiến hành bảo quản định kỳ.
Quá trình bảo quản định kỳ được đặc trưng bởi cường độ được bảo quản
định kỳ B(t) và thời gian 1 lần bảo quản định kỳ TB(t).
Sau khi bảo quản, (t) của phần tử được phục hồi, trở về vị trí như lúc bắt
đầu vận hành. Như vậy, nhờ có bảo quản định kỳ cường độ hỏng hóc (t) của phần
tử dao động quanh giá trị trung bình nào đó. Trong nghiên cứu độ tin cậy của lưới
điện, thay cho giá trị thực phụ thuộc thời gian người ta dùng giá trị trung bình của 
= const,  là số lần hỏng hóc trung bình của phần tử trong 1 năm. Thực ra thì  thay
đổi theo mùa trong năm, trong mùa mưa thì  lớn hơn nhiều so với mùa khơ, trong
một số bài tốn phải tính đến thực tế này như: bài toán lập kế hoạch vận hành, dự
trữ thiết bị...
Đối với mỗi đường dây truyền tải hoặc mỗi trục của lưới điện trung áp (cấp
điện cho một nhóm trạm phân phối), trong một năm cịn phải cắt điện một số lần
(ct) để phục vụ các cơng trình như cắt dường dây để bảo quản, đóng thêm trạm
hoặc đường dây mới... gọi chung là cắt điện công tác.
Ngừng điện bảo quản và ngừng điện công tác đều được báo trước cho phụ tải
để giảm đến mức tối đa tổn thất kinh tế.
Vì các thời điểm xảy ra hỏng hóc là ngẫu nhiên khơng biết trước, nên thời
gian giữa hai lần hỏng hóc kế tiếp, cịn gọi là thời gian làm việc tốt Tlv là đại lượng
ngẫu nhiên tuân theo luật phân bố mũ với hàm phân bố:
FTlv = 1 – e-t

(1.1)

đó chính là xác suất để thời gian làm việc tốt nhỏ hơn thời gian t cho trước, Tlv
≤ t, hay nói cách khác đó là xác suất để hỏng hóc xảy ra trong khoảng từ 0 đến t.
Tương ứng với hàm phân bố là hàm mật độ:
f  .e 
T

dFTlv
dt

(1.2)