Giáo trình trang bị điện

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH TS Trần Hữu Phúc (Chủ biên) ThS Dương Thị Lan ThS Nguyễn Thanh Tùng GIÁO TRÌNH TRANG BỊ ĐIỆN DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC (LƯU HÀNH NỘI BỘ) QUẢNG NINH - 2021 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương Các hình thức chế tạo thiết bị điện 1.1 Phân loại môi trường mỏ nguy hiểm cháy nổ 1.2 Các yêu cầu hình thức chế tạo thiết bị điện mỏ 17 1.3 Thiết bị điện mỏ chế tạo theo hình thức thơng thường 18 1.4 Thiết bị điện mỏ chế tạo theo hình thức an toàn cao 20 1.5 Thiết bị điện mỏ chế tạo theo hình thức phịng nổ 21 1.6 Thiết bị điện mỏ chế tạo theo hình thức an tồn tia lửa 25 1.7 Các hình thức khác bảo vệ khỏi nổ 30 Chương Thiết bị bảo vệ 35 2.1 Các yêu cầu thiết bị bảo vệ 35 2.2 Bảo vệ khỏi chế độ cố 46 2.3 Bảo vệ thiết bị điện khỏi chế độ làm việc khơng bình thường 53 2.4 Bảo vệ lọc thành phần đối xứng 61 2.5 Bảo vệ khỏi chạm đất pha 64 Chương Thiết bị điều khiển 68 3.1 Phân loại yêu cầu thiết bị điều khiển 68 3.2 Thiết bị điều khiển tay 69 3.3 Thiết bị điều khiển từ xa tự động 76 3.4 Thiết bị điện cao áp mỏ 94 3.5 Các trạm phân phối điện 127 Chương Thiết bị cung cấp điện 130 4.1 Phân loại yêu cầu 130 4.2 Máy biến áp trạm biến áp mỏ hầm lò 130 4.3 Trạm biến áp di động mỏ lộ thiên 136 4.4 Biến áp dùng cho khoan điện cầm tay chiếu sáng 137 4.5 Trạm kéo trạm nạp 138 Chương Cáp điện dây dẫn 154 -1- 5.1 Khái niệm chung 154 5.2 Cáp điện dùng cho mỏ lộ thiên 154 5.3 Cáp bọc thép dùng cho mỏ hầm lò 155 5.4 Cáp mềm dùng cho mỏ hầm lị 157 5.5 Dây dẫn đường dây khơng 162 5.6 Cấu kiện khí đường dây 166 Chương Kiểm nghiệm, sửa chữa vận hành thiết bị điện 171 6.1 Tổ chức lắp đặt vận hành thiết bị điện mỏ 171 6.2 Thử nghiệm thiết bị điện 173 6.3 Tổ chức sửa chữa thiết bị điện mỏ 177 Tài liệu tham khảo 182 -2- LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “Trang bị điện” biên soạn với mục đích làm tài liệu học tập cho sinh viên Đại học chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật điện làm tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành điện khác Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh Giáo trình cịn làm tài liệu tham khảo cho cán giảng dạy, cán kỹ thuật, kỹ thuật viên công tác ngành cơng nghệ kỹ thuật điện Giáo trình giới thiệu cách có hệ thống kiến thức bản, thể tương đối đầy đủ nội dung, phục vụ cho việc học tập nghiên cứu sinh viên trang bị điện mỏ xí nghiệp cơng nghiệp Giáo trình gồm chương: Chương Các hình thức chế tạo thiết bị điện Chương Thiết bị bảo vệ mỏ Chương Thiết bị điều khiển Chương Thiết bị cung cấp điện Chương Cáp điện dây dẫn Chương Kiểm nghiệm, sửa chữa vận hành thiết bị điện Giáo trình tập thể tác giả: Tiến sĩ Trần Hữu Phúc chủ biên, ThS Dương Thị Lan ThS Nguyễn Thanh Tùng, Bộ mơn Điện khí hố - Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh biên soạn Tập thể tác giả chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm Khoa Điện, giảng viên mơn Điện khí hóa - Trường Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh phòng ban nghiệp vụ, cá nhân tạo điều kiện giúp đỡ động viên, góp ý để hồn thành tốt giáo trình Trong trình biên soạn, nhóm tác giả cố gắng bám sát chương trình môn học phê duyệt Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy mơn học nhiều năm, đồng thời có ý đến đặc thù đào tạo ngành trường Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian trình độ có hạn, nên sai sót giáo trình khó tránh khỏi Nhóm tác giả mong nhận nhiều -3- đóng góp ý kiến xây dựng để giáo trình hồn thiện Những ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Bộ mơn Điện khí hố Trường Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh Xin chân thành cảm ơn! Quảng Ninh, tháng 04 năm 2021 Tác giả -4- Chương CÁC HÌNH THỨC CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỆN 1.1 Phân loại môi trường mỏ mức độ nguy hiểm cháy nổ 1.1.1 Đặc điểm làm việc thiết bị điện mỏ Các đặc điểm làm việc thiết bị điện mỏ là: - Đa số máy móc thời gian làm việc thường xuyên định kỳ di chuyển - Khí hậu thời tiết khắc nghiệt, mưa nắng, nhiệt độ cao, khơng khí có nhiều bụi dẫn điện - Không gian chật hẹp - Áp lực đất, đá, sạt lở - Cơng tác nổ mìn dễ phá hoại thiết bị điện 1.1.2 Phân loại môi trường mỏ Các thiết bị điện mỏ chế tạo để làm việc mơi trường: - Ngồi trời mỏ lộ thiên - Đặc biệt nguy hiểm hỏa hoạn, điện giật mỏ hầm lò Để phân loại hỗn hợp nổ người ta sử dụng tiêu chuẩn giá trị khe hẹp an toàn lớn xác định thực nghiệm Giá trị khe hẹp an toàn lớn giá trị mặt ghép phẳng có bề rộng 25 mm thân nắp hộp để cho nổ hỗn hợp có nồng độ xảy bện hộp không gây nổ hỗn hợp bên Hỗn hợp nổ phân loại bảng 1.1 Bảng 1.1 Phân loại hỗn hợp nổ mỏ Cấp hỗn hợp nổ I Khí mê tan mỏ II Khí cơng nghiệp Giá trị khe hẹp an toàn lớn nhất, mm 1,0 II A 0,9 II B Từ 0,5 – 0,9 II C 0,5 Hỗn hợp khí chất lỏng dễ cháy với khơng khí phân loại dựa sở nhiệt độ tự bốc cháy chúng (Bảng 1.2) -5- Bảng 1.2 Phân loại nhóm hỗn hợp nổ nhiệt độ tự bốc cháy Nhóm hỗn hợp nổ Nhiệt độ tự bốc cháy, 0C T1 450 T2 300-450 T3 200-300 T4 135-200 T5 100-135 T6 85-100 1.1.3 Điều kiện gây nổ môi trường dòng điện Năng lượng tối thiểu để đốt cháy thể tích khí tối thiểu hình cầu đường kính d = 0,08 a/Vn, 𝐸 = 6,3𝑑 = 10−2 𝑎2 /𝑉𝑛2 đó: a – hệ số truyền nhiệt hỗn hợp khí , m2/s; Vn – tốc độ truyền loan cháy, m/s Tính chất hỗn hợp khí cháy áp suất P = 101 kPa nhiệt độ T= (1520)0C cho bảng 1.3 Bảng 1.3 Bảng phân loại hỗn hợp nổ theo cấp nhóm Khí cháy Giới hạn nồng độ Dưới Trên Năng lượng Nhiệt độ gây gây cháy tối cháy, 0K thiểu, mJ Mê tan 5,0 15,0 0,28 2316 Êtan 3,22 12,45 0,26 2370 Prôpan 2,37 9,5 0,25 2383 Butan 1,86 8,41 0,24 2392 Peptan 1,4 7,8 0,24 2391 Hecxan 1,25 6,9 0,23 2397 Heptan 1,0 6,0 0,232 2399 Êtilen 2,75 28,6 0,1 2557 Propilen 2,4 11,1 0,25 2557 Oxitotilen 3,0 80,0 0,062 2557 -6- Tôluôn 1,27 6,75 0,062 2484 Axêtilen 2,5 81,0 0,019 2893 Hyđro 4,0 74,2 0,019 2483 Xăng σ-70 0,79 5,16 0,23 2483 Axêton 2,5 12,8 0,23 2483 Nhiệt độ ban đầu hỗn hợp cao giới hạn nồng độ nổ mở rộng Đối với hỗn hợp mêtan – khơng khí thay đổi cho bảng 1.4 Bảng 1.4 Bảng quan hệ giới hạn nổ với nhiệt độ ban đầu Nhiệt độ ban đầu hỗn Giới hạn dưới, % thể tích Giới hạn trên, % thể tích 17 6,3 12,9 100 5,95 13,7 200 5,5 14,6 400 4,8 16,6 hợp nổ, 0C Trong bảng 1.5 trình bày thay đổi giới hạn nồng độ nổ tùy theo áp suất ban đầu hỗn hợp mêtan – không khí Bảng 1.5 Bảng quan hệ giới hạn nổ với áp suất ban đầu Áp suất ban đầu hỗn Giới hạn dưới, % thể tích Giới hạn trên, % thể tích 6,6 12,7 21 7,5 12,0 400 5,2 46,0 hợp nổ, At Trong phạm vi giới hạn nổ, tồn giá trị nồngđộ tối nguy, nồng độ dễ gây nổ Nồng độ tối nguy loại hỗn hợp nổ không giống nguồn gây nổ khác Ví dụ hỗn hợp mêtan – khơng khí dễ nổ nồng độ khoảng 8,5% nguồn gây nổ phóng điện (tia lửa hồ quang điện); 9,8% nguồn gây nổ sợi tóc bóng đèn; (6,4 ÷7,4 ) % nguồn gây nổ tia lửa -7- ma sát Áp suất nổ lớn xảy hỗn hợp mê tan – khơng khí có nồng độ (9 ÷10)% bị kích nổ tia lửa điện Muốn cho hỗn hợp nổ được, cần phải nâng nhiệt độ lên đến nhiệt độ cháy Giá trị nhiệt độ thay đổi tùy theo nồng độ hỗn hợp Nhiệt độ gây cháy hỗn hợp mêtan – khơng khí vào khoảng 6750C Khi tiếp xúc với nguồn gây nổ, hỗn hợp nổ không nổ mà chậm sau Hiện tượng gọi nổ muộn thường dùng để đánh giá độ nhạy hỗn hợp nổ Thời gian nổ muộn nhỏ hỗn hợp nhạy Thời gian trễ có ý nghĩa đặc biệt hỗn hợp mêtan – khơng khí đạt tới số giây giảm nhanh tăng nhiệt độ nguồn gây nổ khoảng vài mili giây nhiệt độ 10000C Khi bầu khơng khí nằm giới hạn nổ nổ có nguồn kích nổ thích hợp Nguồn kích nổ dịng điện hồ quang, tia lửa điện phận dẫn điện bị nung q nóng Theo lý thuyết nhiệt tất khối khí bốc cháy thể tích định nung nóng đến nhiệt độ cháy Khi có nguồn nhiệt khối khí bị nung nóng nhiệt độ khối khí giảm từ tâm (nguồn gây cháy) đến biên giới Nếu nhiệt độ gây cháy thể tích phân tố làm cháy tồn khối khí nguồn gây cháy khơng tồn Để nung nóng thể tích khí đến nhiệt độ cháy cần phải có nhiệt lượng định gọi nhiệt lượng gây cháy tối thiểu Giá trị lượng xác định thí nghiệm 0,019 mJ hỗn hợp hyđro – khơng khí 0,28 mJ hỗn hợp mêtan – khơng khí Điều kiện để gây cháy hỗn hợp khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là: - Năng lượng gây cháy thông số mạch gây lượng điện áp, dịng điện, loại mạch điện (điện trở, điện cảm, điện dung) - Kích thước, hình dạng vật liệu làm tiếp điểm nơi xảy phóng tia lửa - Khoảng cách tiếp điểm tốc độ cắt mạch v.v -8- Nếu tăng điện áp đặt vào mạch giá trị dịng điện có khả gây cháy giảm Ví dụ: điện áp mạch 25V dịng điện tối thiểu cần để đốt cháy hỗn hợp mêtan – khơng khí 1,18 A, cịn điện áp 140 V dịng gây cháy cịn 0,12 A Trong mạch có điện cảm khơng đổi, tăng tần số dòng điện từ kHz đến 200 kHz khả gây cháy dòng điện giảm nhiều Nhưng tiếp tục tăng tần số lên cao khả gây cháy dịng điện lại tăng Điện cảm mạch điện có ảnh hưởng lớn đến khả gây cháy tia lửa Khi tăng điện cảm mạch giá trị dịng gây cháy tối thiểu giảm cách rõ rệt, lượng tia lửa phụ thêm phần lượng tích lũy điện cảm Thực nghiệm cho thấy giá trị dòng gây cháy nhỏ nhiệt độ chảy vật liệu làm tiếp điểm thấp, diện tích tiếp điểm thời điểm cắt mạch nhỏ tốc độ cắt mạch lớn giới hạn định Do tính phức tạp trình gây cháy hỗn hợp khí khó xây dựng sở lý thuyết cho phép xác định giải tích tính an tồn tia lửa mạch điện, mà chủ yếu phải đánh giá sở thực nghiệm Các cơng trình nghiên cứu nhà khoa học Liên Xô (VX.Craptrenco) cho thấy tia lửa mạch điện có khả gây nổ, tính đa dạng yếu tố tạo khả nổ, mối quan hệ yếu tố tạo khả nổ mà lượng gây cháy dòng gây cháy mạch điện tuân theo luật thống kê phụ thuộc vào số lần phát tia lửa để quan sát Thực nghiệm chứng tỏ mạch điện với thông số định hỗn hợp nổ có điều kiện định, giá trị dịng gây cháy tối thiểu mạch giảm số lần thử nghiệm tăng Nếu gọi tỷ số số lần gây nổ với số lần phát tia lửa tần suất gây cháy tần suất xác suất số thử nghiệm đủ lớn, xác định từ định luật giới hạn Laplaxơ Trên sở nhiều thí nghiệm phân tích kết thí nghiệm V.X Craptrenco xác định tính xác suất việc gây cháy hỗn hợp mêtan – không -9- cho dây dẫn bắt vào sứ Khi dùng chuỗi sứ néo, đường dây liên hệ với dây lèo cho pha - Cột hãm cuối thường đặt cạnh trạm biến áp có tác dụng triệt tiêu lực tác dụng vào trạm biến áp Cột cuối cịn có tác dụng làm việc độc lập đường dây với trạm biến áp, cho phép hoàn thành việc xây dựng đường dây trước xây dựng trạm biến áp - Cột góc cịn gọi cột chuyển hướng Cường độ lực giới tác dụng vào cột phụ thuộc vào góc chuyển hướng Khi đường dây cột có góc chuyển hướng lớn cần phải làm thêm néo, phương đặt néo phải trùng với phương lực tổng hợp tác dụng vào cột - Cột đặc biệt gồm có: + Cột hốn vị pha mục đích làm cho tổng trở pha + Cột vượt đặt vị trí cần vượt sông vượt núi cao Phân loại cột điện theo vật liệu chế tạo cột: - Cột gỗ đơn giản, rẻ tiền, điện tốt dễ mục, thời gian sử dụng đến năm - Cột bê tông lõi thép dùng phổ biến lưới điện, có độ bền tuổi thọ cao khả chịu lực tốt Nhược điểm cột có trọng lượng lớn nên khó khăn vận chuyển thi công - Cột sắt thường dùng cho đường dây có điện áp ≥ 35kV Tốn kim loại, đắt tiền phải định kỳ bảo dưỡng, sơn chống rỉ Yêu cầu kỹ thuật cột điện: - Cột phải bảo đảm chiều cao theo thiết kế cho tuyến dây - Cột phải bảo đảm độ bền giới tác dụng lên cột trọng lượng thân cột, dây dẫn phụ kiện khác vận hành bình thường có gió bão Móng cột điện: Móng cột điện làm bê tơng hỗn hợp vật liệu: Cát, sỏi, đá dăm, gạch vỡ, xi măng, nước khơng có hố chất ăn mịn Móng cột đúc chỗ đúc nhà máy theo thiết kế - 168 - 5.6.3 Dây néo móng néo Dây néo làm nhiệm vụ tạo lực ngược chiều cân với lực giới đường dây đảm bảo cho cột điện đứng vững vị trí đặt néo Thường đặt néo vị trí cột cuối, cột đầu, cột chuyển hướng Dây néo có đầu bắt vào cột đầu bắt vào móng néo, móng néo chơn mặt đât 2m Dây néo làm cáp thép ký hiệu TK Thí dụ: TK- 35- (35 tiết diện đường kính dây dẫn) – Chiều dài dây néo từ 10,2m đến 23,4m – Tiết diện dây néo từ 35 mm2 đến 50mm2 – Đường kính dây néo từ mm đến 21mm Mỗi dây néo có lắp nối khớp nối sứ phân cách cịn gọi sứ bàng mục đích để ngăn khơng cho dịng điện rị qua dây néo Dây néo không làm thay nhiệm vụ dây tiếp địa Mỗi dây néo có lắp tăng để điều chỉnh lực căng, tăng chế tạo thép có hai móc thép tốt tiện ren trái chiều Điều chỉnh độ dài néo kẹp cáp làm thép mạ Dây néo phải chống rỉ lớp mỡ công nghiệp bôi phủ kín mặt ngồi ∗ Quy định: – Kẹp cáp chế tạo theo tiêu chuẩn 11 TCVN- 14- 85 – Bu lông chế tạo theo tiêu chuẩn TCVN – 86- 63 – Đai ốc chế tạo theo tiêu chuẩn TCVN – 110- 63 – Tăng có khối lượng 3,26kg làm thép đúc – Ê cu tăng phải vặn hết độ chối, trục tăng phải có ê cu – Đầu thừa dây néo phải quấn vào dây néo cố định ghíp ∗ Dây néo khơng phép đứt 20% Nếu đứt 10% phải nối lại cách táp bên ép ∗ Nếu đứt có số sợi 10% đến 20% phải nối lại măng sơng máy Móng néo: ∗ Móng néo làm nhiệm vụ chịu lực néo thường có cấu tạo hình chơn sâu cách mặt đất 2m có chiều nghiêng 300 so với mặt đất theo chiều néo - 169 - ∗ Dây néo móc vào móng néo có góc nghiêng 600 so với mặt đất ∗ Móng néo đúc bê tơng mác M200 đá 1×2 khối lượng 0,05m3 ∗ Thép chế tạo móng néo dùng loại AI có độ cứng Ra = 2100kg/cm2, dùng que hàn E42 tương đương ∗ Móng néo có hai loại: – Loại 1: Ký hiệu MN 12-4 – 1200x 400x 120 – Loại 2: Ký hiệu MN 15- 5- 1200x 400x 112 ∗ Hai loại móng néo có hình dáng bên ngồi giống nhau, có kết cấu cốt thép khác – Loại MN 12-4 Dùng cho loại dây néo TK35 dùng thép Φ6A1, thép Φ12A1 – Loại MN 15-5 Dùng cho loại dây néo TK 50 dùng 11 thép Φ6A1, thép Φ12A1 ∗ Khi chơn móng néo xuống đất, đất phải lèn chặt để đảm bảo khả chịu lực néo tối đa ∗ Khơng đặt móng néo vào nơi có mạch nước ngầm lịng ao, hồ, mương, suối nước CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG Câu Trình bày đặc điểm cáp bọc thép? Câu Trình bày đặc điểm cáp mềm? Câu Trình bày đặc điểm dây dẫn đường dây khơng? Câu Trình bày đặc điểm cấu kiện đường dây không? - 170 - Chương KIỂM NGHIỆM, SỬA CHỮA VÀ VẬN HÀNH THIẾT BỊ ĐIỆN MỎ 6.1.Tổ chức lắp đặt vận hành thiết bị điện mỏ Khi thực công việc lắp đặt thiết bị điện điều kiện xí nghiệp mỏ, thiết phải tuân thủ nghiêm ngặt quy phạm trang thiết bị điện, quy phạm vận hành kỹ thuật yêu cầu đặc biệt luật an tồn cơng tác mỏ Việc khơng tn thủ quy phạm luật lệ dẫn tới hậu phá hoại làm việc bình thường thiết bị điện thời gian vận hành Trước tiến hành công tác lắp đặt cần phải chuẩn bị đầy đủ điều kiện tổ chức kỹ thuật: Tìm hiểu tài liệu kỹ thuật, cơng dụng, hình thức chế tạo đánh giá khả vận chuyển thiết bị điều kiện mỏ Trong thời gian chuẩn bị, thiết bị cần bảo quản tốt kho bãi Việc bố trí thiết bị điện loại kho bãi để bảo quản tùy thuộc vào khả chịu đựng thiết bị mơi trường đó: Theo phương pháp bảo quản, thiết bị điện phân thành nhóm: Nhóm I – gồm thiết bị chịu tác động mưa nắng ảnh hưởng nhiệt độ Nhóm II – gồm thiết bị điện phải tránh mưa chịu tác động nhiệt độ Nhóm III – gồm thiết bị điện cần tránh tác động mưa, ẩm bụi Nhóm IV – gồm thiết bị điện cần tránh tác động mưa, ẩm, bụi thay đổi nhiệt độ Các loại kho thiết bị cần bảo quản biểu diễn bảng 6.1 Bảng 6.1 Các loại kho thiết bị bảo quản tương ứng Nhóm Loại kho Tên thiết bị I Bãi ngồi trời Giá khung thiết bị, kết cấu kim loại phụ khác II Bãi có mái che Cáp điện tang, máy biến áp điện lực, trạm biến áp di động, tủ phân phối cao áp, cuộn kháng - 171 - III Phịng kín Động điện hạ áp, máy biến dòng biến áp đo lường, cầu chì, van phóng sét, tủ điều khiển IV Kho kín cách nhiệt Chỉnh lưu, động cao áp, khởi động từ, thiết bị bảo vệ, dụng cụ đo lường, vật liệu cách điện Trong trường hợp thiết bị bảo quản lâu dài định kỳ phải theo dõi tình trạng khả bảo quản tiếp Khi chuẩn bị đưa thiết bị vào lắp đặt cần phải kiểm tra tương ứng thông số điện thiết bị với thông số điện mạng, chưa phù hợp phải chuyển đổi cách đấu theo dẫn tài liệu hướng dẫn lắp đăth vận hành Công việc kiểm tra quan trọng trước đem thiết bị vào lắp đặt, vận hành xác định điện trở cách điện các chi tiết điện Đối với động điện, điện trở cách điện cuộn dây so với vỏ cuộn dây nhiệt độ làm việc động không thấp giá trị xác định theo công thức sau: đó: 𝑅= 𝑈 1.000+ 𝑆 100 , 𝑀𝛺 U- điện áp định mức động cơ; S – công suất biểu kiến định mức động cơ, kVA Trong trường hợp điện trở cách điện đo nhiệt độ thấp nhiệt độ làm việc, giá trị điện trở xác định theo công thức nhân lần thấp khoảng 200C (ví dụ thấp 400C cần nhân 4) Điện trở cách điện thiết bị phân phối, cuộn dây công tắc tơ, khởi động từ, máy ngắt tự động không thấp 0,0 MΩ Trong trường hợp điện trở cách điện thiết bị điện thấp giá trị quy định cần phải tiến hành sấy chúng Việc sấy động thực theo phương pháp sau: - Sấy bên ngồi - Sấy cuộn dây dịng điện - Sấy nhờ tổn hao cảm ứng - Sấy hỗn hợp - 172 - Thiết bị điện sau kiểm tra đủ điều kiện để đưa vào lắp đặt thực theo hướng dẫn kỹ thuật thiết bị cụ thể theo lịch trình lắp đặt chuẩn bị trước Sau lắp đặt hoàn chỉnh mạch điện, cần tiến hành kiểm tra tính đắn mạch Việc kiểm tra độ xác lắp ráp thực dễ dàng cách quan sát dây dẫn Để thử mạch cần sử dụng dụng cụ đo, chủ yếu đồng hồ vạn Khi thử mạch điều khiển cần dùng vơn kế có điện trở lớn Việc kiểm tra mạch nhị thứ điện áp tiến hành mạch động lực cắt sau kiểm tra tính xác lắp ráp mạch điện, điều chỉnh thiết bị điện thử nghiệm cách điện mạch Lần đưa điện áp vào mạch điện nhằm xác định mạch có tồn ngắn mạch khơng, lắp cầu chì, thay cầu chì thứ hai bóng đèn kiểm tra Bóng đèn cần chọn loại có điện trở nhỏ Khi khơng có ngắn mạch, đèn không sáng sáng mờ Sau truyền điện áp, cần kiểm tra độ xác tác động, thứ tự làm việc công tắc tơ, rơ le, phận khác toàn mạch điện chế độ làm việc Kiểm tra làm việc mạch điện bảo vệ, mạch tín hiệu, tự động chế độ cố làm việc khơng bình thường, tiến hành cách nối tắt tay tiếp điểm rơ le bảo vệ, cảm biến… Tất thiếu sót khơng thể dễ dàng phát thể bề khác Chỉ sở phân tích kỹ mạch điện, kiểm tra dò thử cho khả tìm thấy nhanh để loại bỏ hư hỏng 6.2 Thử nghiệm thiết bị điện Để đảm bảo đặc tính làm việc bình thường thiết bị điện cần tiến hành thử nghiệm chúng trước lắp đặt để đưa vào vận hành, định kỳ thời gian vận hành Tùy loại thiết bị điện cụ thể mà có qui đinh cụ thể phương pháp thử nghiệm thời gian thử nghiệm Sau số loại thử nghiệm chủ yếu số loại thiết bị điện - Thử cách điện điện áp xoay chiều tăng cao: Điện áp tần số công nghiệp dùng làm điện áp thử Thời gian đặt điện áp thử phút cách điện - 173 - phút cách điện vòng dây Tốc độ tăng điện áp đến 1/3 trị số điện áp thử tùy ý, sau phải tăng từ từ liên tục với tốc độ đủ để đọc số dụng cụ đo Đối với cách điện máy điện, thời gian tăng điện áp từ ½ điện áp thử đến toàn điện áp thử không nhỏ thua 10s Sau đạt điện áp thử, cần giảm dần điện áp đến 1/3 giá trị điện áp thử cắt điện Giá trị điện áp thử phụ thuộc vào điện áp định mức thiết bị điện, vào khoảng cách rò điện phận có điện v.v quy đinh cụ thể loại thiết bị điện - Thử nghiệm máy biến áp điện lực: thử nghiệm máy biến áp điện lực là: + Đo điện trở cách điện cuộn dây so với vỏ + Đo dòng điện rị + Đo góc tổn hao điện mơi cuộn dây + Thử chịu điện áp xoay chiều dầu + Đo điện trở chiều đầu phân áp vận hành Máy biến áp cần phải thử lần năm - Thử nghiệm máy cắt dầu: Các thử nghiệm cần thiết gồm: + Đo điện trở cách điện sứ đầu vào sứ phận truyền động + Đo góc tổn hao điện mơi sứ đầu vào + Đo điện trở cách điện dầu góc tổn hao điện mơi + Thử điện xoay chiều dầu Chu kỳ thí nghiệm năm lần - Thử nghiệm dầu cách điện, bao gồm: + Đo góc tổn hao điện môi + Thử chịu điện áp xoay chiều + Kiểm tra độ dầu + Xác định độ nhớt + Xác định độ chớp cháy + Xác địn tạp chất nước + Xác định thành phần than tro - 174 - + Xác định độ axit kiềm Dầu máy biến áp thiết bị điện điện áp 35 kV năm phải thử lần, điện áp từ 35 kV trở lên năm phải lần - Thử nghiệm động điện, gồm nội dung: + Đo điện trở cuộn dây Stator rotor điện áp chiều động cao + Đo điện trở cách điện mega ôm mét + Thử cách điện cuộn dây điện áp tăng cao với động có cơng suất lớn 40 kW + Thử cách điện cuộn dây rotor với vỏ vành góp động rotor dây quấn + Đo khe hở Stator Rotor + Kiểm tra động chế độ làm việc không tải + Đo độ rung động + Đo độ dịch chuyển theo hướng trục + Kiểm tra động làm việc chế độ có tải - Thử nghiệm cáp điện lực, gồm nội dung: + Đo điện trở cách điện + Thử chịu điện chiều + Đo dịng điện rị - Thử nghiệm van phóng sét, gồm nội dung: + Đo điện trở cách điện + Đo dịng điện rị + Thử điện phóng tần số cơng nghiệp + Thử phóng điện xung kích kể điện tàn dư + Thử khả cắt dịng điện tần số cơng nghiệp + Xác định số phi tuyến - Thủ nghiệm sứ đỡ sứ xuyên, gồm nội dung: + Đo điện trở cách điện + Đo phân bố điện - 175 - + Thử chịu điện xoay chiều + Thử phóng điện khơ sứ đỡ + Thử phóng điện ướt sứ đỡ - Thử nghiệm thiết bị điện có phịng nổ: Việc thử nghiệm thực buồng thử nổ Buồng thử nổ kín hoặc tháo áp suất nổ Nếu buồng kín phải chịu áp suất nổ bên 3.106 Pa Thiết bị cần thử đặt vào bên buồng thử Bên vỏ thiết bị điện cần thử, bên buồng thử chứa đầy hỗn hợp nổ theo quy định loại thiết bị điện cụ thể Quy trình thử kết thử quy định tiêu chuẩn thử nghiệm thiết bị điện có vỏ phịng nổ Các thử nghiệm tính chịu nổ tính nổ vỏ thực gây nổ hỗn hợp bên vỏ tia lửa điện thông thường, gây nổ hồ quang ngắn mạch - Thử nghiệm thiết bị điện có mạch an toàn tia lửa: mạch an toàn tia lửa mạch điện thiết bị riêng, mạch điện phận thiết bị tổ hợp từ nhiều loại mạch khác Việc thử nghiệm thiết bị điện mạch an toàn tia lửa bao gồm: + Xem xét kiểm tra thiết bị sơ đồ điện + Đo thơng số mạch điện phần tử sơ đồ an toàn tia lửa phần tử ảnh hưởng đến tính an toàn tia lửa + Thử độ bền cách + Thử độ bền học vỏ + Thử tính ổn định khối biến áp ngắn mạch + Thử tính chịu nhiệt phần tử mạch dây nối + Thử nghiệm tính an tồn tia lửa mạch Để đo thông số điện cần sử dụng đồng hồ có cấp xác khơng thấp đo mạch điện tử không thấp 2,5 Việc thử nghiệm tính an tồn tia lửa mạch thực cách cho phát tia lửa cắt điện cần thử buồng nổ nhờ cấu tạo tia lửa Hỗn hợp nổ chứa buồng nổ qui định loại mạch khác - 176 - Cơ cấu tạo tia lửa chế tạo theo quy chuẩn vật liệu đặc biệt độ xác cao để cho thời điểm trình thử nghiệm phát sinh tia lửa dù cần phát số tia lửa dủ nhiều thời gian thử không bị kéo dài lâu Mạch xem an toàn tia lửa xác suất gây cháy hỗn hợp nổ không vượt 10-3 với hệ số an toàn 1,5 6.3 Tổ chức sửa chữa thiết bị điện mỏ Nhiệm vụ chủ yếu phục vụ vận hành hệ thống điện mỏ không để xảy tình trạng ngừng cung cấp điện hư hỏng, đảm bảo phẩm chất điện cần thiết đảm bảo tuổi thọ thiết bị Như việc phục vụ hệ thống điện mỏ bao gồm tổ chức sửa chữa, dự phòng theo kế hoạch tổ chức vận hành kỹ thuật Sửa chữa dự phòng theo kế hoạch nhằm ngăn chặn hư hỏng không lường trước thiết bị điện, ngăn chặn giảm nhanh chất lượng chúng Nội dung công tác sửa chữa lập kế hoạch sửa chữa, công việc cần tiến hành thời gian để hồn thành cơng việc Trong hệ thống cơng tác sửa chữa theo kế hoạch bao gồm: phục vụ kỹ thuật; sửa chữa nhỏ, vừa lớn theo kỳ hạn; thử nghiệm thường xuyên; đại hóa thiết bị Phục vụ kỹ thuật tổ hợp công việc (xem xét thiết bị trước đưa vào làm việc, làm việc, kiểm tra, thử nghiệm định kỳ) công nhân điện thực hiện, đội lắp đặt, sửa chữa chuyên trách thực nhằm trì phẩm chất khả làm việc thiết bị điện Công việc xem xét đánh giá theo triệu chứng bên ngồi tình trạng làm việc thiết bị Khi xem xét không cần phải tháo mở thiết bị Kiểm tra tiến hành so sánh dấu hiệu đặc trưng tình trạng thực tế chế độ làm việc thiết bị điện, phần tử chúng với thông số kỹ thuật, quy định luật lệ qui chuẩn Việc kiểm tra tiến hành tháo thiết bị không cần tháo nhờ phương tiện đo kiểm tra Thanh tra xem xét kiểm tra thiết bị cách chi tiết trước đưa vào sử dụng lần sửa chữa Khi tra cần xếp, làm sạch, điều chỉnh thay chi tiết cần thiết để đảm bảo làm việc bình thường thiết bị - 177 - kỳ tra tiếp theo, chuẩn bị điều kiện cho công tác sửa chữa thay theo định kỳ Thử nghiệm tiến hành đo đạc theo chương trình phương pháp đặc biệt đại lượng vật lý nhằm nghiên cứu tính chất tải, phân tích tính chất điện môi cách điện thông số khác thiết bị Qua thử nghiệm nhằm phát sai sót lắp đặt hiệu chỉnh Những công việc phục vụ kỹ thuật khâu kể lượng trưởng xí nghiệp tổ chức theo dõi, kiểm tra Sửa chữa nhỏ bao gồm: làm sạch, thay sửa chữa chi tiết mau hỏng, điều chỉnh phận để đảm bảo cho thiết bị làm việc bình thường khoảng thời gian hai lần sửa chữa Sửa chữa nhỏ tiến hành chỗ công nhân vận hành với công nhân điện thực Sửa chữa vừa thực công việc phức tạp sửa chữa nhỏ Khi sửa chữa vừa cần tháo toàn phận thiết bị điện, sửa chữa thay chi tiết mòn, phục hồi phẩm chất cách điện, điều chỉnh, lắp đặt thử nghiệm Sửa chữa vừa thường tiến hành phân xưởng sửa chữa điện Với thiết bị di chuyển tiến hành chỗ đội sửa chữa chuyên môn đảm nhiệm Sửa chữa lớn nhằm phục hồi tất đặc tính thơng số định mức thiết bị để đảm bảo cho chúng làm việc thời gian đến lần sửa chữa lớn Khi sửa chữa lớn cần tháo toàn thiết bị, phục hồi thay chi tiết mòn, hỏng, điều chỉnh, chỉnh định, thử nghiệm toàn thiết bị Sửa chữa lớn thực xí nghiệp sửa chữa cơng ty xí nghiệp sửa chữa chun mơn Sửa chữa lớn thiết bị điện di chuyển tiến hành chỗ lực lượng phân xưởng sửa chữa quan chuyên mơn Tính chu kỳ cơng tác sửa chữa thiết bị điện trình bày bảng 6.2, 6.3 6.4 Bảng 6.2 Chu kỳ tiến hành công tác xem xét, tra thiết bị điện mỏ Công việc Thời gian tiến hành (người thực hiện) Mỏ than Mỏ quặng Xem tất máy điện, Một lần ca (công Một lần ca thiết bị điện, máy biến áp, nhân vận hành máy (công nhân vận hành máy - 178 - vỏ phòng nổ, cáp điện, công nhận trực điện), công nhân trực điện), tiếp đất lần tuần (cơ lần tuần (cơ trưởng khu khai thác), trưởng khu khai thác), lần tháng (năng lần tháng (năng lượng trưởng người lượng trưởng người ủy quyền) Kiểm tra bảo vệ cực đại ủy quyền) Trước đưa vào sử Trước đưa vào sử dụng, trước đấu vào dụng; thời gian vận mạng; thời gian vận hành lần năm hành lần tháng thiết bị hạ áp, lần năm với thiết bị cao áp Đo điện trở cách điện Sau lắp đặt di Sau lắp đặt di thiết bị điện cáp điện chuyển; sau cắt bảo vệ chuyển; sau cắt bảo vệ cố; sau nghỉ lâu cố; sau nghỉ lâu không hoạt động; không hoạt động, lần thiết bị đặt cố định tháng định kỳ lần năm Kiểm tra tác động Trước lúc vào ca Trước lúc vào ca rơ le rò Kiểm tra thời gian cắt Một lần tháng Một lần tháng mạng rơ le rò Sửa chữa thiết bị điện phòng nổ phép tiến hành xí nghiệp quan tra kỹ thuật nhà nước quy định Hiện đại hóa thiết bị đưa vào kết cấu chúng thay đổi hoàn thiện nhằm làm tốt tiêu kinh tế - kỹ thuật suất, cơng suất, độ tin cậy, tính kinh tế, tăng tuổi thọ, thuận lợi cho sửa chữa v.v Việc đại hóa tiến hành thời gian sửa chữa lớn - 179 - Bảng 6.3 Thời gian xem xét sửa chữa thiết bị điện cáp điện Thiết bị điện Định kỳ thời gian Máy ngắt tự động Một lần 1,5 tháng Cáp bọc thép Một lần tháng Cáp mềm Hai lần tháng Khởi động từ động máy khai thác Bốn lần tháng Khởi động từ động máy vận chuyển Hai lần tháng Khởi động từ động máy móc khác Một lần tháng Bảng 6-4 Chu kỳ sửa chữa thiết bị điện mỏ Thiết bị điên Sửa chữa nhỏ Sửa chữa lớn Thiết bị phân phối cao áp: - Máy cắt truyền động Theo mức độ cần nó, cầu dao phụ tải thiết - Máy cắt khơng khí Theo mức độ cần truyền động thiết Một lần năm Một lần 2-3 năm - Cầu dao cách ly, dao tiếp đất đóng ngắt mạch Theo mức độ cần truyền động chúng thiết Sáu năm sau đưa vào Máy biến áp: - Trạm biến áp Một lần 2-3 năm Một lần năm vận hành, sau tùy theo kết đo thử nghiệm - Máy đặt nhiều chỗ bụi Theo yêu cầu riêng Theo kết thử nghiệm - Các máy lại Một lần năm Theo kết thử nghiệm Đường cao áp hạ áp Theo kết kiểm tra Theo kết kiểm tra và thử nghiệm thử nghiệm Thiết bị phân phối hạ áp Một lần năm Một lần năm Động điện Theo dẫn riêng Một lần hai năm bặm - 180 - Tụ điện Một lần năm Xuất phát từ điều kiện cụ thể CÂU HỎI ƠN TẬP CHƯƠNG Câu Trình bày cách tổ chức lắp đặt vận hành thiết bị điện mỏ? Câu Trình bày nội dung thử nghiệm thiết bị điện? Câu Trình bày nội dung sửa chữa thiết bị điện? Câu Trình bày nội dung chu kỳ tiến hành công tác xem xét, tra thiết bị điện mỏ? Câu Thời gian xem xét sửa chữa thiết bị điện cáp điện? Câu Trình bày nội dung chu kỳ sửa chữa thiết bị điện mỏ? - 181 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thành Bắc (2012), Giáo trình Thiết bị điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Vũ Quang Hồi, Nguyễn Quang Chất, Nguyễn Thị Liên Oanh (2006), Trang bị điện – điện tử máy công nghiệp dùng chung, Nxb Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề ( 2008), Điện khí hóa mỏ, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội AИ HaЗapob (2015), ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, Кировск С.И МАРКОВ (2011), ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, Екибастуз - 182 - И ... thiết bị điện 171 6.1 Tổ chức lắp đặt vận hành thiết bị điện mỏ 171 6.2 Thử nghiệm thiết bị điện 173 6.3 Tổ chức sửa chữa thiết bị điện mỏ 177 Tài liệu tham khảo 182 -2- LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình ? ?Trang. .. viên trang bị điện mỏ xí nghiệp cơng nghiệp Giáo trình gồm chương: Chương Các hình thức chế tạo thiết bị điện Chương Thiết bị bảo vệ mỏ Chương Thiết bị điều khiển Chương Thiết bị cung cấp điện. .. điện cách sử dụng biện pháp dẫn điện tích tích lũy vào đất 1.1.5.3 Phương pháp dập cháy thiết bị điện Việc dập cháy thiết bị điện có điện chất lỏng dẫn điện nguy hiểm, mặt người dập cháy bị điện