Maasulkuvirtojen tutkiminen kaivosteollisuuden sähkökäytöissä
Kuusinen, Janne Olli Samuli (2014)
2014
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2014-10-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201409251448
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201409251448
Tiivistelmä
Kaivosympäristö asettaa taajuusmuuttajakäytölle erityisvaatimuksia henkilö- ja laiteturvallisuuden takaamiseksi. Tässä työssä tarkastellaan taajuusmuuttajan tuottaman yhteismuotoisen virran vaikutusta maasulkusuojauksen toimintaan.
Työssä käsitellään ensin taajuusmuuttajakäytön teoriaa ja yhteismuotoisen virran syntymistä taajuusmuuttajakäytössä. Tämän jälkeen käydään läpi kaivoksiin sijoitettavien taajuusmuuttajakäyttöjen ominaisuuksia.
Yhteismuotoisen virran virran vaikutusta taajuusmuuttajakäytön rakenteeseen tarkastellaan simuloimalla. Ensin taajuusmuuttajakäytölle rakennetaan simulointimalli. Tämän jälkeen simuloinneilla selvitetään mallin toimivuutta ja sitä kuinka mallin eri osat vaikuttavat tuloksiin. Lopuksi käydään läpi laboratoriomittauksen tuloksia, joita verrataan simulointituloksiin.
Simulointimallista rakennettiin kolmivaiheinen malli, johon sisältyy kaikki tärkeimmät taajuusmuuttajakäytön osat. Malli käyttäytyi suurelta osin, kuten ennalta arvioitiin. Simulointimallilla tutkittiin yhteismuotoisen virran suuruutta muun muassa erilaisilla kaapelimalleilla ja eripituisilla kaapeleilla sekä maasulkuvirran suuruutta eri paikkoihin kytkeytyvien maasulkujen aikana. Simulointimallia tarkastelevien laboratoriomittausten perusteella etenkin kuormapuolen simuloidut yhteismuotoiset virrat olivat halutunlaisia. Työstä saatujen tulosten perusteella simulointimalli soveltuu työhön liittyvien ilmiöden tutkimiseen. Malli ei ole kuitenkaan vielä riittävän tarkka, jotta sitä voitaisiin käyttää taajuusmuuttajakäytön mitoituksen suunnittelussa.
Työssä käsitellään ensin taajuusmuuttajakäytön teoriaa ja yhteismuotoisen virran syntymistä taajuusmuuttajakäytössä. Tämän jälkeen käydään läpi kaivoksiin sijoitettavien taajuusmuuttajakäyttöjen ominaisuuksia.
Yhteismuotoisen virran virran vaikutusta taajuusmuuttajakäytön rakenteeseen tarkastellaan simuloimalla. Ensin taajuusmuuttajakäytölle rakennetaan simulointimalli. Tämän jälkeen simuloinneilla selvitetään mallin toimivuutta ja sitä kuinka mallin eri osat vaikuttavat tuloksiin. Lopuksi käydään läpi laboratoriomittauksen tuloksia, joita verrataan simulointituloksiin.
Simulointimallista rakennettiin kolmivaiheinen malli, johon sisältyy kaikki tärkeimmät taajuusmuuttajakäytön osat. Malli käyttäytyi suurelta osin, kuten ennalta arvioitiin. Simulointimallilla tutkittiin yhteismuotoisen virran suuruutta muun muassa erilaisilla kaapelimalleilla ja eripituisilla kaapeleilla sekä maasulkuvirran suuruutta eri paikkoihin kytkeytyvien maasulkujen aikana. Simulointimallia tarkastelevien laboratoriomittausten perusteella etenkin kuormapuolen simuloidut yhteismuotoiset virrat olivat halutunlaisia. Työstä saatujen tulosten perusteella simulointimalli soveltuu työhön liittyvien ilmiöden tutkimiseen. Malli ei ole kuitenkaan vielä riittävän tarkka, jotta sitä voitaisiin käyttää taajuusmuuttajakäytön mitoituksen suunnittelussa.