Giáo trình Trang bị điện: Phần 2 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 2 của giáo trình Trang bị điện cung cấp cho học viên những kiến thức về: thiết bị điều khiển; thiết bị cung cấp điện; cáp điện và dây dẫn; kiểm nghiệm, sửa chữa và vận hành thiết bị điện; tổ chức sửa chữa thiết bị điện mỏ;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN 3.1 Phân loại yêu cầu thiết bị điều khiển Thiết bị điều khiển sử dụng để điều khiển thiết bị điện, máy móc dùng điện theo chế độ làm việc cần thiết chúng Các thiết bị điều khiển phân loại theo dấu hiệu khác như: - Theo cấp điện áp, gồm: Thiết bị điều khiển hạ áp (điện áp ≤ 1000 V), thiết bị điều khiển trung áp (1000 V < điện áp ≤ 35 kV), thiết bị điều khiển cao áp (35 kV < điện áp ≤ 220 kV) siêu cáp áp (220 kV < điện áp), - Theo phương thức điều khiển, gồm: Thiết bị điều khiển tay thiết bị điều khiển từ xa tự động - Theo hình thức chế tạo, gồm: Thiết bị điện kiểu hở, kiểu kín kiểu phịng nổ Do điều kiện đặc biệt mỏ nên thiết bị điều khiển cần phải thỏa mãn số yêu cầu sau: - Được chế tạo theo kiểu kín để bụi nước khơng lọt vào vỏ - Có độ bền học cao để tránh tác động phá hoại học - Có khóa liên động để loại trừ khả chạm vào phần mang điện thiết bị - Đảm bảo kiểm tra tự động mạch tiếp đất dùng thiết bị để điều khiển cho máy móc di động - Các thiết bị điều khiển sử dụng mỏ có khí bụi nổ phải chế tạo theo hình thức đặc biệt để bảo vệ khỏi nổ bầu khơng khí mỏ Ở mỏ khơng có khí bụi nổ, máy móc di động hầm lò, sử dụng thiết bị điều khiển chế tạo theo hình thức phịng nổ; cịn máy móc đặt cố định đường lị sân giếng, phép sử dụng thiết bị thơng thường kiểu kín kiểu chống ẩm Ở mỏ lộ thiên, thiết bị điều khiển sử dụng thiết bị điện dùng cho công nghiệp nói chung, loại chế tạo để làm việc ngồi trời loại chế tạo để phục vụ cho mỏ lộ thiên Đối với mạch tự động điều khiển cần đảm bảo số yêu cầu sau: - 68 - - Đáp ứng chế độ làm việc thiết bị điện: Đối với sơ đồ điện cần thiết kế theo toán kỹ thuật cụ thể Một toán kỹ thuật xác định theo chức mà đảm nhiệm - Đảm bảo sai số phạm vi cho phép: Khi thiết lập hệ thống tự động điều chỉnh có liên quan đến số lượng, dạng, công suất thiết bị động lực Chúng lựa chọn theo tiêu kỹ thuật thiết bị Bài toán kỹ thuật cho biết chế độ làm việc đối tượng điều chỉnh, chế độ làm việc thiết bị động lực mà hệ thống tự động cần thực Nó cho biết sai số tĩnh động cho phép đại lượng điều chỉnh Từ thơng số mà chọn thông số thiết bị điều chỉnh cho hợp lý, đáp ứng yêu cầu sai số - Đảm bảo độ nhanh, điều chỉnh phù hợp: Các máy móc cơng nghiệp ngày có u cầu cao suất lao động Muốn đạt yêu cầu đó, mạch điều khiển phải xác Tuy nhiên, thường gặp hệ thống tự động điều khiển, hệ thống tác động nhanh kéo theo lượng điều chỉnh lớn, thường phải lựa chọn cho tối ưu theo yêu cầu thực tế đối tượng - Có tiêu lượng cao: Các hệ thống điều khiển cần có tiêu kinh tế cao Trong tiêu kinh tế tổn thất lượng biến đổi điều chỉnh đóng vai trị quan trọng Ngồi hệ số cơng suất hệ thống góp phần ảnh hưởng không nhỏ đến tiêu lượng 3.2 Thiết bị điều khiển tay Với thiết bị điều khiển loại này, việc đóng thiết bị thực tay thơng qua cấu khí, cịn cắt tiếp điểm tay tự động Các thiết bị điều khiển tay chủ yếu gồm: Cầu dao đảo mạch; hộp khống chế; máy ngắt tự động 3.2.1 Cầu dao Cầu dao thiết bị điều khiển đơn giản dùng để đóng cắt mạch điện chiều xoay chiều Cầu dao sản xuất với loại cực, cực cực Để làm tắt nhanh hồ quang cắt mạch, số loại cầu dao ngồi dao cịn có thêm dao phụ Khi cắt dao chính, dao phụ nằm má kẹp tiếp điểm - 69 - cố định thời gian, sau nhờ lị xo mà dao phụ cần cắt nhanh mạch Bộ đảo mạch chế tạo giống cầu dao có hai hệ tiếp điểm cố định để đổi chiều vị trí pha mạch điện Khi sử dụng cầu dao đóng cắt mạch điện, để bảo vệ cực đại người ta thường sử dụng cầu chì Hình vẽ cầu dao đơn giản biểu diễn hình 3.1 Hình 3.1 Cầu dao 1- Dao – Dao phụ 3- Má cố định 4- Lò xo 3.2.2 Hộp khống chế Hộp khống chế dùng để thực số thao tác sơ đồ truyền động điện như: Mở máy, dừng máy, đổi chiều quay, hãm điều chỉnh tốc độ động điện chiều không đồng rôto dây quấn Tùy theo cấu khí đóng mở tiếp điểm mà hộp khống chế chế tạo với kiểu quay kiểu cam Trên hình 3.2 biểu diễn sơ đồ điều khiển động khống chế kiểu tang quay Hình 3.2 Sơ đồ đấu động qua hộp khống chế kiểu tang quay Đ- Động không đồng rôto dây quấn 3.2.3 Máy ngắt tự động Máy ngắt tự động thiết bị điều khiển, đóng tay cịn cắt tay tự động, dùng để đóng cắt điện cho đường dây Trong thực tế - 70 - máy ngắt tự động dùng để điều khiển tay động công suất đến 300 kW, điện áp 1000V Trong máy ngắt tự động trang bị hình thức bảo vệ sau: Bảo vệ khỏi ngắn mạch nhờ cấu cắt (cơ cấu nhả khớp) kiểu điện từ, bảo vệ tải nhờ cấu nhiệt phối hợp điện từ - nhiệt bảo vệ điện nhờ rơ le cực tiểu Theo kiểu chế tạo mà phân ra: máy ngắt tự động kiểu thường máy ngắt tự động kiểu phòng nổ  Máy ngắt tự động kiểu thường: Cịn gọi Atomat có sơ đồ cấu tạo hình vẽ 3.3 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý Atomat 1, 6- Lị so; 2- Móc 2; 3- Móc 3; 4- Phần ứng; 5- Nam châm điện Ở trạng thái bình thường sau đóng điện, Aptomat giữ trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc khớp với móc cụm tiếp điểm động Bật Aptomat trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện phần ứng không hút Khi mạch điện tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ nam châm điện hút phần ứng xuống làm bật nhả móc 3, móc thả tự do, lò xo thả lỏng, kết tiếp điểm Aptomat mở ra, mạch điện bị ngắt Về cấu tạo: Aptomat (MCB hay MCCB) thường chế tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm hồ quang) ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang) - 71 - Khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp điểm phụ, sau tiếp điểm Khi cắt mạch ngược lại, tiếp điểm mở trước, sau đến tiếp điểm phụ, cuối tiếp điểm hồ quang Như hồ quang cháy tiếp điểm hồ quang, bảo vệ tiếp điểm để dẫn điện Dùng thêm tiếp điểm phụ để tránh hồ quang cháy lan vào làm hư hại tiếp điểm Hình ảnh Atomat MCB Schneider biểu diễn hình 3.4 Hình 3.4 Atomat MCB Schneider 1- Thanh lưỡng kim 2- Tiếp điểm động 3- Thanh gạt – Buồng dập hồ quang 5- Cuộn hút – Tiếp điểm tĩnh Các tham số kỹ thuật Atomat: - In: Dịng điện định mức Ví dụ: MCCB 3P 250A 36kA, In = 250A - Ir: dòng hoạt động chỉnh phạm vi cho phép Aptomat Ví dụ aptomat chỉnh dịng 250A điều chỉnh từ 125A đến 250A - Ue: Điện áp làm việc định mức - Icu: Dòng cắt ngắn mạch khả chịu đựng dòng điện lớn tiếp điểm giây - Icw: Khả chịu dòng ngắn mạch đơn vị thời gian - 72 - - Ics: khả cắt thực tế xảy cố thiết bị Khả phụ thuộc vào nhà sản xuất công nghệ chế tạo khác Ví dụ hãng sản xuất có loại MCCB Ics = 50% Icu Ics = 100% Icu - AT: Ampe Trip (dòng điện tác động) - AF: Ampe Frame (dòng điện khung) Ví dụ NF250A 3P 200A NF250A 3P 250A có AF = 250A tác động dòng vượt AT = 200A, tác động dịng vượt q AT = 250A Thơng số AT/AF cho biết độ bền tiếp điểm đóng cắt Ví dụ Aptomat 250AT/400AF có độ bền cao Aptomat 250AT/250AF, kích thước aptomat 400AF lớn hơn, giá thành cao - Characteritic cuver: đường cong đặc tính bảo vệ CB (đường cong chọn lọc CB) Đây thông số quan trọng, định cho việc chọn CB vị trí hệ thống điện - Mechanical/electrical endurace: Số lần đóng cắt khí cho phép/ số lần đóng cắt điện cho phép Phân loại Aptomat: - Phân loại theo cấu tạo: + Aptomat dạng tép MCB (Miniature Circuit Breaker): bảo vệ tải ngắn mạch (Hình 3.5) Hình 3.5 Aptomat dạng tép MCB hãng LS + Aptomat dạng khối MCCB (Moulded Case Circuit Breaker): bảo vệ tải ngắn mạch (Hình 3.6) - 73 - Hình 3.6 Aptomat dạng khối MCCB hãng Mitsubishi - Phân loại theo chức năng: + Aptomat thường (bảo vệ tải, ngắn mạch): MCB, MCCB + Aptomat chống rò: RCCB (Residual Current Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò dạng tép), RCBO (Residual Current Circuit Breaker with Overcurrent Protection – aptomat chống dòng rò bảo vệ tải dạng tép), ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker – aptomat chống dòng rò bảo vệ tải dạng khối) - Phân loại theo số pha / số cực: + Aptomat pha: cực + Aptomat pha + trung tính (1P+N): cực + Aptomat pha: cực + Aptomat pha: cực + Aptomat pha + trung tính (3P+N): cực +Aptomat pha: cực - Phân loại theo dòng cắt ngắn mạch: + Dòng cắt thấp: thường dùng dân dụng Ví dụ MCCB NF125-CV 3P 100A Mitsubishi có dịng cắt 10kA - Dịng cắt tiêu chuẩn: thường dùng cơng nghiệp Ví dụ MCCB NF125SV 3P 100A Mitsubishi có dịng cắt 30kA - Dịng cắt cao: thường dùng cơng nghiệp ứng dụng đặc biệt Ví dụ MCCB NF125-HV 3P 100A Mitsubishi có dịng cắt 50kA - Phân loại theo khả chỉnh dịng: - Aptomat có dịng định mức khơng đổi Ví dụ MCCB NF400-SW 3P 400A Mitsubishi có dịng định mức 400A khơng thay đổi - 74 - - Aptomat chỉnh dịng định mức Ví dụ MCCB NF400-SEW 3P 400A Mitsubishi có dịng định mức điều chỉnh từ 200A - 400A * Máy ngắt tự động kiểu phòng nổ: Máy ngắt tự động kiểu phịng nổ có vỏ phịng nổ riêng có sơ đồ điện biểu diễn hình 3.7 Phần máy ngắt hộp đấu cáp cho phép đấu vào cáp mềm, cáp bọc thép Để bảo vệ khỏi ngắn mạch dùng rơ le cực đại PM1 PM2 đặt pha Móc cầu dao độc lập thực dạng cuộn cắt OK, tác động lên cấu cắt để cắt máy cắt cuộn cung cấp điện, ví dụ rơ le rị đóng tiếp điểm Để ngăn khơng cho đóng máy ngắt sau cắt tự động có ngắn mạch, rơ le cực đại trang bị móc cài để khóa máy ngắt sau bảo vệ tác động Việc tháo móc thực sau mở nắp máy ngắt Việc trang bị móc cài nhắc nhở người vận hành phải khắc phục chỗ ngắn mạch trước đóng điện, khơng tia lửa, hồ quang phát sinh chỗ ngắn mạch làm nổ bầu khơng khí mỏ Từ mạng đến Đến khởi động từ Ngăn cho mạng Ngăn Đến máy ngắt sau Đến rơ le rò Hình 3.6 Sơ đồ máy cắt tự động AΦB Để kiểm tra khả làm việc rơ le cực đại, máy ngắt có trang bị cuộn dây phụ OП1 OП2 quấn mạch từ rơ le cực đại Khi ấn nút kiểm tra KПM1 KПM2, cuộn dây OП đấu điện nhờ cấu nhả khớp rơ le cực đại mà máy ngắt cắt - 75 - Ngoài mỏ hầm lò người ta chế tạo loại máy ngắt điều khiển đóng cắt điện từ xa Trong máy ngắt loại này, để truyền động cho cấu đóng cắt mạch dùng động pha có vành góp Động điều khiển từ xa nhờ hộp nút điều khiển Những máy ngắt tự động dùng để điều khiển đóng cắt điện cho tồn mạng đấu vào đầu phía thứ cấp máy biến áp bố trí kèm theo rơ le rị để bảo vệ khỏi rò điện cho mạng Để tiện lợi cho vận hành, loại máy ngắt máy ngắt rơ le rò lắp đặt vỏ phòng nổ chung Ở mạng hạ áp mỏ hầm lò số trường hợp cần phải trang bị hệ thống tự động đóng lặp lại Hệ thống thiết bị tự động đóng lặp lại lắp đặt vỏ riêng, với mục đích tiện lợi vận hành, chúng thường lắp đặt chung với máy ngắt tự động vỏ phòng nổ Trong điều kiện mỏ hầm lò, đoạn đường lò từ trạm biến áp khu vực đến trạm phân phối xa theo đường lị khó lại, để tiện cho vận hành cuối đường cáp đặt thêm máy ngắt tự động Máy ngắt tự động chọn thỏa mãn điều kiện: 𝑈đ.𝐴 ≥ 𝑈đ.𝑚 ; 𝐼đ.𝐴 ≥ 𝐼𝑙𝑣.𝑚 ; 𝐼𝑐ắ𝑡 ≥ 𝐼𝑛𝑚.𝑚𝑎𝑥 đó: Uđ.A, Uđ.m – điện áp định mức máy ngắt mạng; Iđ.A – dòng điện dịnh mức máy ngắt; Ilv.m – dịng điện làm việc bình thường mạng; Icắt – dịng cắt cho phép để khơng làm hỏng tiếp điểm máy cắt; Inm.max – dòng ngắn mạch lớn xảy mạng, dịng ngắn mạch ba pha ngắn mạch xả cực máy ngắt, có kể đến tăng điện áp mạng lên 10% 3.3 Thiết bị điều khiển từ xa tự động 3.3.1 Khái quát chung Thiết bị điều khiển từ xa tự động dùng để điều khiển phần toàn truyền động điện máy móc Trong hệ thống thiết bị điều khiển từ xa tự động, tùy theo công dụng cách tác động chúng mà phân thành nhóm: - Các thiết bị dùng để đóng cắt dịng điện mạch bản: Cơng tắc tơ - Các thiết bị dùng tác động lên mạch điều khiển nhóm 1: Các loại rơ le điều khiển - 76 - - Thiết bị huy dùng để truyền tín hiệu điều khiển đến thiết bị thuộc nhóm 1, nhằm đưa truyền động điện đến chế độ làm việc khác nhau: hộp nút điều khiển, hộp khống chế huy, loại rơ le cảm biến khác Bộ phận chủ yếu thiết bị điều khiển từ xa tự động công tắc tơ Tập hợp công tắc tơ, rơ le điều khiển, loại rơ le bảo vệ thành thiết bị chung có tên gọi bảng công tắc tơ, khởi động từ trạm từ Ở hệ truyền động điện đòi hỏi phải thực nhiều thao tác truyền động điện dùng động chiều, động đồng bộ, động không đồng roto dây quấn thường sử dụng bảng công tắc tơ Để điều khiển máy móc trang bị nhiều động thường sử dụng trạm từ Khởi động từ thiết bị điều khiển từ xa phổ biến nhất, dùng để điều khiển từ xa tự động động khơng đồng roto lồng sóc Với động không đảo chiều quay sử dụng khởi động từ khơng thuận nghịch, cịn với động có đảo chiều quay sử dụng khởi động từ thuận nghịch 3.3.2 Công tắc tơ Contactor (Công tắc tơ) khí cụ điện hạ áp, thực việc đóng cắt thường xuyên mạch điện động lực Thường sử dụng contactor để điều khiển thiết bị động cơ, tụ bù, hệ thống chiếu sáng thông qua nút nhấn, chế độ tự động điều khiển từ xa Hình ảnh công tắc tơ ba pha S-T50 Mitsubishi biểu diễn hình 3.7 Hình 3.7 Contactor S-T50 Mitsubishi - 77 - 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 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 sơng 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 cơng - 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 tông 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 gọi sứ bàng mục đích để ngăn khơng cho dịng điện rị qua dây néo Dây néo khơng 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 cơng nghiệp bơi 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 ngồi ∗ Nếu đứt có số sợi 10% đến 20% phải nối lại măng sơng máy ép 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 ∗ Không 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 u cầu đặc biệt luật an tồn cơng tác mỏ Việc không tuân 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 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 Phòng kín Động điện hạ áp, máy biến dịng 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 thơng 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: 𝑅= 𝑈 1.000+ 𝑆 100 , 𝑀𝛺 đó: 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 - Sấy cuộn dây dòng 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 khơng 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 dị 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 tồn điện áp thử khơng 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 rị 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 dịng điện rị + Đo góc tổn hao điện môi 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 môi + Thử điện xoay chiều dầu Chu kỳ thí nghiệm năm lần - Thử nghiệm dầu cách điện, bao gồm: + Đo góc tổn hao điện mơi + 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 dòng điện rò - Thử nghiệm van phóng sét, gồm nội dung: + Đo điện trở cách điện + Đo dòng điện rò + 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 tồn tia lửa: mạch an tồn 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 tồn tia lửa phần tử ảnh hưởng đến tính an tồn 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 khơng 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 khơng 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 công 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 mơi 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 khơng thể di chuyển tiến hành chỗ đội sửa chữa chuyên môn đảm nhiệm Sửa chữa lớn nhằm phục hồi tất đặc tính thông 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 chuyên môn Sửa chữa lớn thiết bị điện khơng thể di chuyển tiến hành chỗ lực lượng phân xưởng sửa chữa quan chun 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 phịng nổ, cáp điện, cơng 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, công 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 ÔN 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 thông vận tải, Hà Nội AИ HaЗapob (2015), ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, Кировск С.И МАРКОВ (2011), ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ, Екибастуз - 182 - И ... (mm2)