Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp 380v - công ty than quang hanh - tkv

Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp 380v - công ty than quang hanh - tkv

TR-ờNG ĐạI HọC mỏ ĐịA CHấT

Bộ MôN ĐIệN KHí HOá Xí NGHIệP

-

Đề TàI TốT NGHIệP

Họ và tên sinh viên: Trịnh Hoài Nam

mã số ngành:

Thời gian nhận đề tài: Ngày 30 tháng 06 năm 2010

Thời gian hoàn thành: Ngày 10 tháng 12 năm 2010

TÊN Đề TàI TíNH TOáN KIểM TRA TìNH TRạNG Kỹ THUậT MạNG ĐIệN Hạ áP

380V - CÔNG TY THAN Quang hAnh-TKV

Phần chung Giới thiệu khái quát về Công ty than Quang Hanh – TKV và tình hình

cung cấp điện của Công ty

Phần chuyên đề Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp 380V của

Công ty than Quang Hanh-TKV

Mục lục

Lời mở đầu 5

Ch-ơng 1: Giới thiệu chung về Công ty than Quang Hanh-TKV 6

1 Vị trí địa lý - địa chất và khí hậu 6

1.1 Vị trí địa lý 6

1.2 Địa hình 6

1.3 Tình hình địa chất 6

1.4 Đặc điểm khí hậu 7

1.5 Tình hình dân c- kinh tế chính trị 7

2 Tình hình khai thác và cơ giới hoá của mỏ 7

2.1 Hệ thống khai thác 7

2.2 Các thiết bị cơ giới chính của mỏ 8

3 Tổ chức quản lý xí nghiệp 8

Ch-ơng 2 : Tình hình cung cấp điện cao áp của công ty than Quang Hanh - TKV 12

2.1 Giới thiệu về nguồn 35 kV 12

2.2 Trạm biến áp chính 35/6kV 12

2.2.1 Vị trí trạm biến áp chính 12

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý trạm 35/6,3kV 12

2.3 Các hình thức bảo vệ rơle trong trạm biến áp 15

2.3.1 Bảo vệ cực đại 15

2.3.2 Bảo vệ quá tải máy biến áp 16

2.3.3 Bảo vệ bằng rơle khí 17

2.3.4 Bảo vệ quá điện áp tự nhiên 18

2.3.5 Bảo vệ chạm đất một pha các khởi hành 6kV 19

2.4 Các thiết bị đo l-ờng 20

2.5 Hiện trạng mạng hạ áp mỏ hầm lò 22

2.6 Đánh giá khả năng mang tải của máy biến áp 25

Ch-ơng 3: Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp của Công Ty

Than Quang Hanh - TKV 30

3.1 Phụ tải điện các khu vực khai thác của Công ty than Quang Hanh-TKV 30

3.2 Xác định công suất tính toán của các máy biến áp khu vực 31

3.3 Đánh giá tình trạng kỹ thuật mạng hạ áp hầm lò 33

3.3.1 Kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện dòng nung nóng cho phép và độ bền cơ học 34

3.3.2 Tính toán kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện tổn hao điện áp khi làm việc bình th-ờng 46

3.4 Kiểm tra mạng hạ áp của mỏ theo điều kiện khởi động của động cơ 53

3.3 Kết luận tình trạng cung cấp điện mạng áp của các phân x-ởng trong Công ty than Quang Hanh - TKV 58

3.6 Kiểm tra sự làm việc ổn định của các công tắc to khi trong mạng có động cơ công suất lớn nhất và xa nhất khởi động 58

3.7 Kiểm tra điện áp cho phép trên các cực các động cơ đang làm việc khi có động cơ công suất lớn nhất trong mạng mở máy 60

3.8 Kết luận 61

Ch-ơng 4: Tính toán cải tạo mạng điện hạ áp Công Ty Than Quang Hanh-TKV 62 4.1 Các ph-ơng án cải tạo 62

4.1.1 Ph-ơng án 1 62

4.1.2 Ph-ơng án 2 62

4.1.3 Ph-ơng án 3 62

4.2 Cải tạo lại mạng điện áp của phân x-ởng khai thác 4 theo ph-ơng án 1 63

4.3 Cải tạo lại mạng điện áp của phân x-ởng khai thác 4 theo ph-ơng án 3 65

4.3.1 Kiểm tra mạng theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép 65

4.3.2 Tính kinh tế theo ph-ơng án 1 67

4.3.3 Chi phí vận hành cho ph-ơng án 1 68

4.3.4 Tính chỉ tiêu kinh tế cho ph-ơng án 3 70

4.4 So sánh chỉ tiêu kinh tế 73

4.5 Tính ngắn mạch , chỉnh định cho các thiết bị điều khiển và bảo vệ phân x-ởng

khai thác 4 73

4.5.1 Tính toán ngắn mạch 74

4.5.2 Tính chỉnh định cho các thiết bị điều khiển và bảo vệ 77

Ch-ơng 5: Tính toán tiếp đất mạng điện cải tạo 5.1 Vị trí trạm tiếp đất trung tâm 84

5.2 Vị trí tiếp đất của các cọc tiếp đất cục bộ 84

5.3 Giá trị điện trở của thiết bị tiếp đất 87

Kết Luận 90

Tài Liệu Tham Khảo 93

Lời mở đầu

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nghành điện khí hoá cũng phát triển mạnh mẽ về chiều rộng và chiều sâu ngày càng hoàn thiện và hiện đại hoá đồng thời không ngừng xâm nhập vào nền kinh tế Quốc dân cùng nh- cơ khí, hoá chất, khai thác

mỏ, giao thông vận tải……

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, do vậy một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu là luôn đặt ra cho ngành điện khí hoá là tình liên tục cung cấp điện và chất l-ợng điện năng Là một sinh viên Nghành Điện khí hoá, sau những năm

đ-ợc học tập tôi đ-ợc giao đề tài "Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật của mạng điện hạ áp 380V-Công ty than Quang Hanh-TKV"

Đồ án bao gồm 05 ch-ơng:

Ch-ơng 1: Giới thiệu chung về Công ty than Quang Hanh-TKV

Ch-ơng 2: Báo cáo tình hình cung cấp điện cao áp của Công ty than Quang TKV

Hanh-Ch-ơng 3: Tính toán kiểm tra tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp 380 V của Công

ty than Quang Hanh-TKV

Ch-ơng 4: Tính toán cải tạo mạng điện hạ áp 380V của Công ty tan Quang TKV

Hanh-Ch-ơng 5: Tính toán tiếp đất mạng điện cải tạo

Sau thời gian làm đồ án đ-ợc sự giúp đỡ của thầy giáo h-ớng dẫn THS Hồ Việt Bun và các thầy trong môn cùng sự giúp đỡ của bạn bè đến nay tôi đã hoàn thành đồ

án và toàn bộ nội dung yêu cầu Với khả năng còn hạn chế trong đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi rất mong đ-ợc sự góp ý của thấy giáo cùng các bạn đồng nghiệp

Quảng Ninh, Ngày…… tháng…….năm 2010

Tác giả đồ án

Trịnh Hoài Nam

Ch-ơng 1 Giới thiệu chung về Công ty than Quang Hanh-TKV

1.1 Vị trí địa lý

Công ty than Quang Hanh-TKV là một Doanh nghiệp nhà n-ớc, đơn vị thành viên hạch toán độc lập của Tập đoàn Công nghiệp Than Khoáng sản Việt Nam Công ty có khai tr-ờng là Mỏ than Ngã Hai thuộc xã D-ơng Huy - TX Cẩm Phả - Quảng Ninh

Nằm trong giới hạn toạ độ địa lý :

X = 26610  27400

Y = 418440  419500

Phía Bắc giáp đứt gẫy F 2

Phía Đông giáp đ-ờng ngã hai đi Quang Hanh – Cẩm Phả

Phía Nam giáp Xí nghiệp 148 Công ty Đông Bắc

Phía Tây giáp Công ty than Nội Địa

1.2 Địa hình

Khu mỏ có địa hình đồi núi có độ cao thuộc loại thấp đến trung bình Phần lớn có

độ cao từ 50m đến 150m Khu vực phía nam và phía tây khu mỏ núi có độ cao 200m đến 250m Địa hình bị phân cắt bởi mạng sông suối , về mùa m-a ảnh h-ởng nhiều đến giao thông đi lại trong mỏ

Vào những năm tr-ớc 1990 rừng phát triển khá phong phú , từ sau năm 1990 việc khai thác than với nhiều hình thức quy mô khác nhau , rừng bị khai thác bừa bãi Hầu hết những diện tích rừng hiện có trong khu vực mỏ là rừng tái sinh và rừng keo , bạch đàn mới trồng của dân và các mỏ

1.3 Tình hình địa chất

Trong một vài năm trở lại đây khai thác theo kiểu lộ vỉa, làm thay đổi địa hình nguyên thuỷ, tạo ra một lớp phủ, đổ thải tràn lan khắp nơi trên địa hình mỏ, cho nên n-ớc không còn khả năng tạo dòng chảy mà ngấm trực tiếp xuống các hệ thống lò và các moong lộ thiên, tạo một hệ thống trữ n-ớc gây khó khăn và nguy hiểm cho quá trình khai thác hầm lò mức +40 và +20 Hàng năm do m-a lớn kéo dài l-u l-ợng n-ớc chảy vào lò mức + 40 m là 3.650m3/ngày, mức +20 là 7.145m3 / ngày

* Địa chất công trình

Kết quả các công trình thăm dò cho thấy Công ty than Quang Hanh-TKV có nhiều vỉa than nằm xen kẽ giữa các lớp đất đá Độ dốc của vỉa than thay đổi bất th-ờng độ dốc trung bình 150 400 Hầu hết các vách trụ của các vỉa than đ-ợc cấu tạo bởi các trầm tích

gồm than, đá, cát kết, sạn kết, sét than

Dựa vào cấu tạo, đặc điểm và sự phân bố của vỉa than và trữ l-ợng trong cột địa tầng có thể chia làm các tập vỉa

+ Tập vỉa giữa gồm các vỉa than có chiều dày lớn và phân bố khắp khu mỏ

+ Tập vỉa d-ới: Đ-ợc nằm ở mức +20m, chiều dày từ (815)m

+ Tập vỉa trên: Gồm các vỉa than nằm ở mức +40m, +60m, ít có giá trị công nghiệp Nhìn chung các vỉa than nằm trong vùng mỏ có chiều dày ổn định Chất l-ợng than của mỏ có độ cứng, ròn nhẹ và có màu đen ánh

1.5 Tình hình dân c- kinh tế chính trị

Dân c- trong vùng đa phần là ng-ời dân tộc Sán Dìu làm nghề nông , lâm nghiệp Sống cùng có ng-ời kinh làm mỏ và làm kinh tế mới Trình độ dân trí đa phần là thấp , kinh tế kém phát triển

2 Tình hình khai thác và cơ giới hoá của mỏ

2.1 Hệ thống khai thác

a, Khai thác lộ thiên

- Hiện tại Công ty có 03 Phân x-ởng trực thuộc đang có nhiệm vụ khai thác lộ thiên bao gồm PXLT1, LT2, LT3 với sản l-ợng khai thác lộ thiên hàng năm đạt (300.000 

450.000 tấn/năm góp phần không nhỏ vào kế hoạch sản xuất kinh doanh của Công ty

b, Khai thác hầm lò

- Gồm 11 Phân x-ởng khai thác chính: Phân x-ởng Khai Thác 1, KT2, KT3, KT4, KT5, KT6, KT7, KT8, KT9, KT10, KT11 với sản l-ợng khai thác hầm lò hàng năm đạt tới (700.000  1.000.000) tấn/năm

Nét đặc thù của Mỏ than Ngã Hai - Công ty than Quang Hanh-TKV là các vỉa than có giá trị công nghiệp lớn chủ yếu nằm ở d-ới sâu, vì vậy Mỏ sử dụng ph-ơng pháp khai thác lò bằng và giếng nghiêng là chủ yếu

Công nghệ khai thác chính là khấu than lò chợ

Riêng đối với vỉa dày có độ dốc 400 trở lên thì có thể dùng ph-ơng pháp vừa khai thác than bằng lò chợ vừa đào lò chuẩn bị

Công nghệ khai thác chủ yếu là khoan nổ mìn Lò chợ chống giữ bằng cột chống

gỗ và cột chống thuỷ lực, giá thuỷ lực di động Đối với các lò vận chuyển chống giữ bằng vì sắt và chèn bê tông cốt thép Luồng bảo vệ chống bằng cũi lợn Sau khi nổ mìn than đ-ợc rót xuống máng tr-ợt đến máng cào và tới goòng, dùng tầu điện ắc quy CDXT-5 chuyển ra ngoài Riêng mức +40, +20 mỏ dùng băng tải dốc để vận tải

2.2 Các thiết bị cơ giới chính của mỏ

a Khai thác vận chuyển

- Trong hầm lò dùng các máng cào xích SGB420/30, SGB 420/22, SKAT -80

- Ngoài nhà sàng dùng băng tải loại B – 800, B-650, B-500…, tời JTB công suất

55 kW, ngoài ra còn có các loại băng tải nhỏ, sàng, cấp liệu, các máy công cụ khác, máy xúc lật KAWASAKI

- Dùng xe tải loại KAMAZ6520, KPAZ65055 và Hyundai HD 270

b Thông gió

Sử dụng một trạm quạt gió chính gồm 2 máy: Một máy làm việc, một máy dự

phòng, mã hiệu BDII 6N№15-2/55 Pđm= 110kW; điện áp Uđm=380V, Qos=94,2m3/giây Khi có sự cố cháy bầu không khí mỏ việc thay đổi chiều gió đ-ợc thực hiện bằng hệ

thống các cửa gió đóng mở bằng tời điện Đối với g-ơng lò chợ thông gió bằng quạt cục bộ, mã hiệu YBT điện áp 380V

Phòng Cơ

Điện Vận Tải

Phòng

An Toàn

Phòng

Điều Khiển Sản Xuất

Nghành

Đời Sống

PX Khai Thác 7

PX

Đào

Lò 2

PX

Đào Lò 3

PX

CB và Tiêu Thụ Than

PX Cơ Khí Vận Tải

Phòng

Kế Toán Tài Chính

Phòng

Kế Hoạch Vật Tu

Phòng Hành Chính

Phòng Thanh Tra Bảo Vệ

Phòng

Tổ Chức Lao

Động

PX Khai Thác 7

PX Khai Thác 4

PX Khai Thác 3

Phòng KCS

PX Xây Dựng

Hình 1.1 Mô hình quản lý Công Ty Than Quang Hanh

3.2 Tổ chức quản lý cơ điện của Công Ty Than Quang Hanh

Sơ đồ tổ chức quản lý cơ điện của công ty than Quang Hanh đ-ợc thể hiện trên hình 1.2

PX Cơ

Khí

PX CB

& TT Than

PX Khai Thác 4

PX Khai Thác 7

PX

Đào Lò 3

Hình 1.2 Mô hình quản lý công tác cơ điện Công Ty Than Quang Hanh 3.3 Chế độ làm việc

Chế độ làm việc của mỏ đ-ợc áp dụng nh- sau :

+ Số ngày làm việc trong một năm : 300 ngày

+ Số ngày làm việc trong một tháng : 26 ngày

+ Số ca làm việc trong một ngày : 3 ca

+ Số giờ làm việc trong một ca : 8 giờ

Ngày chủ nhật và ngày lễ đ-ợc nghỉ theo qui định Nhà N-ớc

- Đối với các bộ phận làm việc ở các vị trí : trạm điện , trạm quạt , bơm n-ớc thì phải có chế độ nghỉ luân phiên để có thể bố trí ng-ời làm việc trong tất cả các ngày

đảm bảo 24/24 giờ , kể cả ngày chủ nhật và ngày lễ

Ch-ơng 2 tình hình cung cấp điện cao áp của Công ty than Quang Hanh-TKV 2.1 Giới thiệu về nguồn cung cấp điện

- Trạm biến áp chính 35/6 kV gồm 2 máy biến áp BAD 3200 – 35/6,3 kV đ-ợc cung

cấp bởi hai tuyến dây trần trên không

+ Từ trạm biến áp vùng 110/ 35/6 kV Quang Hanh qua một đ-ờng dây tải điện AC -

Trạm biến áp 35/6,3kV của Công ty có kết cấu kiểu ngoài trời Các thiết bị phía 35

kV và máy biến áp 35/6,3 kV đặt ngoài trời Các tủ phân phối, tủ bù, tủ điều khiển, máy biến áp tự dùng …đ-ợc đặt trong nhà mái bằng bê tông cốt thép Tất cả các thiết bị trong trạm đảm bảo tính đồng bộ, trạm có dung l-ợng lớn đ-ợc thiết kế đảm bảo thoả mãn những nhu cầu cung cấp điện năng cho các phụ tải của Công ty than Quang Hanh -TKV Trạm 35/6,3 kV đ-ợc đặt ở phía Tây Bắc của cụm vỉa 13-1, 13 -2 mặt bằng +87, xung quanh trạm có t-ờng bao, diện tích trạm là 800m2

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện toàn Công ty đ-ợc thể hiện trên hình 2.1

2.2.2 Sơ đồ nguyên lý trạm 35/ 6,3 kV

Trạm gồm 2 máy biến áp mã hiệu BAD – 1600kVA đặt ngoài trời, 01 máy làm việc, 01 máy dự phòng nguội Hai máy biến áp này đ-ợc Công ty chế tạo thiết bị điện Cẩm Phả sản xuất tháng 10 năm 2006

Mã hiệu và thông số kỹ thuật của máy biến áp đ-ợc thống kê trong bảng 2.1

dây Sơ

cấp

Thứ cấp

2 Cầu chì k 35 – 50A Bảo vệ dòng điện cực đại cho máy

biến áp điện lực 1600kVA

3 Van chống sét PVC -35 Bảo vệ quá điện áp tự nhiên phía 35 kV Các thiết bị phía 6kV đ-ợc thống kê trong bảng 2.3

1 Tủ đầu vào 02 Đóng cắt điện 6kV từ cấp máy biến áp

tới hàng thanh cái

4 Van chống sét 02 Bảo vệ quá điện áp tự nhiên 6 kV

6 Tủ máy cắt phân đoạn 01 Cắt phân đoạn khi hai máy biến áp vận hành

độc lập,tự đóng khi 1 trong hai máy biến áp

ngừng làm việc

7 Tủ cầu dao phân đoạn 01 Đóng cắt phân đoạn phục vụ cho các

chế độ vận hành của biến áp

8 Máy biến áp đo luờng 02

Cung cấp điện áp cho các thiết bị đo l-ờng và bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc có duy trì thời gian

2.3 Các hình thức bảo vệ rơle trong trạm biến áp

-Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cực đại máy biến áp

b Nguyên lý làm việc

Bảo vệ cực đại máy biến áp là bảo vệ khi ngắn mạch 2 pha, 3 pha, đây là loại bảo vệ tác

động có duy trì Hệ thống bảo vệ đặt ở phía sơ cấp máy biến áp, vùng bảo vệ hệ thống là từ

biến dòng BDI (Ti - 5015) đến máy cắt (MC - 6)

Khi làm việc bình th-ờng dòng qua các rơle nhỏ hơn dòng chỉnh định nên rơle không tác động, khi ngắn mạch ở đầu ra của máy biến áp thì dòng điện đi qua máy biến áp tăng lên đ-a tín hiệu đến rơle dòng điện 1RI, 3RI, rơ le tác động đóng tiếp điểm của nó cấp

điện cho rơle thời gian RT sau một thời gian chỉnh định rơle thời gian tác động, đ-a tín hiệu đến rơle Rth báo sự cố ngắn mạch và đồng thời rơle trung gian RG tác động loại biến

áp khỏi l-ới điện

2.3.2 Bảo vệ quá tải máy biến áp

a Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá tải

b Nguyên lý làm việc

Khi máy biến áp làm việc quá tải thì dòng điện đi qua máy biến áp tăng lên Nếu máy làm việc ở chế độ quá tải trong thời gian dài có thể dẫn tới hỏng hóc Để bảo vệ quá tải cho máy biến áp, ng-ời ta sử dụng rơle dòng điện 2RI, rơle thời gian RT, rơle tín hiệu

Rth và hệ thống đèn báo tín hiệu Khi dòng điện trong máy biến áp tăng quá giá trị định mức thì dòng điện qua rơle 2RI, sau thời gian chỉnh định rơle RT tác động đóng tiếp cho rơle tín hiệu Rth, rơle Rth tác động báo tín hiệu cho ng-ời trực trạm biến áp đang trong tình trạng quá tải để cắt bớt phụ tải

quá mức quy định Rơ le khí là một cái phao gắn hai tiếp điểm và nó đ-ợc đặt trong

đoạn ống nối giữa thùng dầu phụ với máy biến áp Khi có sự cố trong máy biến áp làm dầu bốc hơi áp lực trên mặt của dầu biến áp tăng lên đẩy dầu chảy từ thùng máy biến

áp sang thùng dầu phụ làm cho rơ le tác động

Nếu có sự cố nhẹ thì rơ le khí PK đóng lại báo tín hiệu Nếu có sự cố nặng dầu bốc hơi nhiều làm cho rơ le bị nghiêng nhiều, tiếp điểm thứ hai của rơ le đóng để cấp

điện cho các rơ le trung gian 1PO, 1PO để cắt điện cho các máy cắt

2.3.4 Bảo vệ quá điện áp tự nhiên

Để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm, tại sân trạm bố trí 3 cột thu sét bằng thép, các cột có chiều cao 15m bố trí theo hình tam giác đều, điện trở tiếp đất của cột thu thép là

10

Để bảo vệ sét đánh gián tiếp vào trạm trên đ-ờng dây truyền vào trạm ng-ời ta dùng một đoạn dây chống sét dài 2 km kết hợp với van phóng sét loại PBC - 35 Phía 6kV đặt các van chống sét loại PBO - 6 có các thông số kỹ thuật đ-ợc thống kê trong bảng 2.4

Bảng 2.4

Mã hiệu

Điện áp đánh thủng Điện áp cho

phép kV (max)

Điện áp định mức, (kV)

2.3.5 Bảo vệ chạm đất một pha các khởi hành 6kV

2.3.5.1 Bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc

a Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất 1 pha không chọn lọc

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc

b Nguyên lý làm việc

Khi không có sự cố chạm đất 1 pha thì trong cuộn dây tam giác hở của máy biến áp

đo l-ờng không xuất hiện điện áp thứ tự không (3U0) Khi có chạm đất 1 pha thì ở hai đầu cuộn tam giác hở xuất hiện điện áp thứ tự không, cung cấp cho rơle điện áp Ru,rơle điện

áp tác động báo tín hiệu bằng đèn hoặc còi tín hiệu cho biết l-ới điện 6kV có chạm đất 1 pha, khi đó ng-ời vận hành sẽ cắt lần l-ợt các khởi hành để tìm khởi hành bị sự cố

2.3.5.2 Bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc

a Sơ đồ nguyên lý bảo vệ

-Còi Ru

Đèn +

3U 0

6KV

2RI 2RI

2.4 ThiÕt bÞ ®o l-êng

PhÝa 35kV sö dông m¸y biÕn ¸p ®o l-êng JDJJ - 35 cung cÊp ®iÖn cho m¹ch ®o l-êng

Th«ng sè kü thuËt cña m¸y biÕn ¸p ®o l-êng phÝa 35kV ®-îc ghi trong b¶ng 2.5

B¶ng 2.5

BI0

Sơ cấp,

Sơ đồ đo l-ờng phía 35kV đ-ợc giới thiệu theo hình 2.7:

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý đo l-ờng phía 35kV

2.4.1 Đo l-ờng phía 6kV

Phía 6kV trạm sử dụng máy biến áp đo l-ờng 3 pha 5 trụ JDJJ - 6 có các thông số

(kV) (V)

Sơ đồ đo l-ờng phía 6kV đ-ợc giới thiệu trên hình 2.8

Đo l-ờng điện:

Để đo l-ờng điện phía 6kV các khởi hành sử dụng máy biến dòng loại TU5015 và các đồng hồ ampe kế

2.4.2 Đo l-ờng phía 35kV

- Bảo vệ quá điện áp tự nhiên bằng van PVC- 35

- Bảo vệ rơle khí mã hiệu QJIG - 50 TH

2.5 Hiện trạng mạng hạ áp mỏ hầm lò

Mạng l-ới điện của mỏ đ-ợc chia làm 2 hệ thống

Mạng điện hạ áp trên mặt bằng công nghiệp mỏ, sử dụng mạng trung tính nồi đất, các phụ tải chủ yếu sử dụng điện áp xoay chiều 380 V gồm các băng tải, sàng rung, tời trục, bơm n-ớc sinh hoạt,chiếu sáng mặt bằng điện sinh hoạt và chiêú sáng dùng điện

áp 220V

Để cung cấp phụ tải cho mặt bằng công nghiệp, sử dụng các máy biến áp dầu loại

TM - 100/6/0,4 kVA

Bảng 2.7 Mã

Không tải

Ngắn mạch

Mạng điện hạ áp sử dụng trong hầm lò là mạng trung tính cách ly Các phụ tải chủ yếu là các động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc kiểu phòng nổ, điện áp xoay chiều 3 pha 380V Riêng khoan điện cầm tay và chiếu sáng sử dụng điện áp xoay chiều 3 pha 127V

Để cung cấp điện hạ áp cho hầm lò, sử dụng các trạm biến áp cố định trên mặt bằng công nghiệp để cấp điện 6/0,4(0,69) kV cho các phụ tải trong lò

Để đóng cắt và bảo vệ cho từng khu vực, từng nhóm phụ tải, sử dụng át tô mát phòng nổ

loại A  B Và DW có thông số kỹ thuật cho trong bảng 2.9

Để điều khiển và bảo vệ cho phụ tải hạ áp, sử dụng loại khởi động từ phòng nổ có

mã hiệu và thông số kỹ thuật cho trong bảng 2.10

Bảng 2.10

Mã hiệu I đm (A) U đm , (V) P đm , (kW) Dạng

bảo vệ Dòng chỉnh định, (A) I nh (A)

B¶o vÖ rß ®iÖn m¹ng 380V cã m· hiÖu vµ th«ng sè kü thuËt cho ë b¶ng 2.11

B¶ng 2.11

M· hiÖu

U ®m ( V ) R

OZTU 2,5 380/660 127 4,5 0,45 21 0,89

2.6 Đánh giá khả năng mang tải của máy biến áp

Biểu đồ phụ tải ngày đêm (24h) của Công ty than Quang Hanh-TKV đ-ợc xây dựng trên cơ sở chỉ số đồng hồ đo năng l-ợng tác dụng Wtđ và năng l-ợng phản kháng

Wpk đ-ợc ng-ời trực trạm ghi lại từng giờ một

Số liệu khảo sát trong 7 ngày: từ ngày 09/08/2010 đến 15/08/2010 đ-ợc ghi trong bảng 2.13

153580 ngay

So td W tdtb

13138 7

91970 ngay

So pd W pdtb

So sánh Wtdtb, Wpktp với Wtđ, Wpk trong các ngày từ 09 tháng 08 năm 2010 đến 15 tháng 08 năm 2010 ta chọn ngày 14 tháng 08 năm 2010 là ngày điển hình (ngày có năng

l-ợng tác dụng, năng l-ợng phản kháng tiêu thụ gần nhất với năng l-ợng tác dụng trung

bình và năng l-ợng phản kháng tiêu thụ trong 7 ngày kể trên)

Công suất tiêu thụ qua từng giờ của ngày phụ tải điển hình đ-ợc thống kê trong bảng

(2-13), từ đó cho phép xây dựng biểu đồ phụ tải ngày điển hình hình 2.14

Từ biểu đồ phụ tải hình nhận thấy, điện năng tiêu thụ trong ngày là không đều, có:

- Công suất cực đại Pmax = 1160 kW

- Công suất trung bình:

4 , 900 24

21610 24

) 23 24 ( 24

) 0 1 ( 1 T

T

0 (t)P tb

t t P t

t P dt

13470 24

) 23 24 ( 24

) 0 1 ( 1 T

T

0 (t)Q tb

t t Q t

t Q dt

2,

(

) ( 1 1

23 24 2 24 0

1 1 0

T dt P T

(

) ( 1 1

23 24 2 24 0

1 1 0

2

kVAr t

t Q t

t Q T dt Q T

4 ,



- Hệ số sử dụng:

Ksd =

tb dm

4 , 900

- Hệ số mang tải của máy biến áp:

Vì mỏ bố trí 01 máy biến áp làm việc ở chế độ dự phòng nguội, nên hệ số mang tải

kt

Q K P

Q K P

80 1 , 0 8 , 3





= 0,67 Vì : Kđk = 0,9 < 1 nên khi xét đến khả năng mang tải của máy biến áp theo quy tắc 3% công suất quá tải là:

Sqt = Sđm[1+0,3(1- Kđk)] = 1600[1+0,3(1- 0,9)] = 1648 kVA

NhËn xÐt: Víi c¸c th«ng sè tÝnh to¸n nh- ë trªn cho thÊy hÖ sè mang t¶i còng nh- hÖ sè sö dông m¸y biÕn ¸p vÉn cßn thÊp, m¸y biÕn ¸p cßn non t¶i, tuy nhiªn phô t¶i trong t-¬ng lai cßn ph¸i triÓn theo sù më réng diÖn khai th¸c cña C«ng ty

Ch-¬ng 3 TÝnh to¸n kiÓm tra t×nh tr¹ng kü thuËt m¹ng ®iÖn h¹ ¸p cña C«ng ty than Quang Hanh-TKV

Do sè l-îng ph©n x-ëng nhiÒu nªn ta chØ chän 03 c«ng tr-êng cã sè phô t¶i nhiÒu

Bảng 3.1

dm

P ;kW Cosdm CosttS.lg(cái) P dm;kW

Quạt YBT 52 - 2



1 1 4 5 2 13

75 11 1,2

5,5

75 11 4,8

11 18,5 92,5

194,3

0,85 0,85 0,85 0,85 0,8

0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

Tủ nạp tầu Máng cào SKAT - 80

Khoan điện Quạt YBT – 52 - 2 Bơm LT – 120/119 Chiếu sáng



1 1 1 1 3 3 3 2 1 16

37 15 45 27 18,5 1,2 5,5 75 0,4

35 15 45 27 55,5 3,6 16,5 150 0,4

0,8 0,8 0,8 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

0,7 0,7 0,7 0,7 0,55 0,7 279 0,49

TM 560 –

6/0,4

PX KT7

0,7 0,7 0,7 0,7 1 355,5

Bơm nhũ hoá XRB2B

Quạt YBT 52 - 2

Máng cào SKAT - 80

Khoan điện Băng tải Bơm LT – 120/119

Tủ nạp tầu Bơm LT – 60/50 Máy cấp liệu Tời JT 1.0/0,8 Chiếu sáng



1 2 3 4 1 2 1 1 1 1 1 18

37 5,5 18,5 1,2 90 75 27 15 7,5 37 0,4

37 11 55,5 4,8 90 150 27

0,8 0,8

1

0,85 0,85 0,85 0,85

0,85 0,85 0,85 0,85 15

7,5 37 0,4

0,7

0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

3.2 Xác định công suất tính toán của các máy biến áp khu vực

+ Tính phụ tải tính toán:

Số l-ợng phụ tải < 4 hoặc =4 thì Kyc = 1

Số l-ợng phụ tải > 4 nên ta tính theo hệ số yêu cầu

Theo ph-ơng pháp hệ số yêu cầu phụ tải tính toán đ-ợc tính theo biểu thức:

Stt = KVA

Cos

P K

tb

n

i di yc





 1

, (3.1)

trong đó: Kyc - hệ số yêu cầu đ-ợc xác định theo công thức thực nghiệm

Với số l-ợng phụ tải đấu vào máy biến áp khu vực n = 18 < 20 có:

p P

1 max , (3.2)

costb - hệ số công suất tính toán trung bình của các phụ tải đấu vào máy biến áp :

n

i di

P P

1

1

) cos

, (3.3)

trong đó:

Iđi - công suất định mức phụ tải thứ i, (kW)

costb- hệ số công suất thực tế của phụ tải thứ i

Vậy công suất tính toán :

Stt =

tb

n

i di

Stt - công suất tính toán của máy biến áp khu vực I;

Sd - công suất định mức của máy biến áp khu vực, (kVA)

+ ¸p dông c«ng thøc trªn ta tÝnh hÖ sè mang t¶i vµ tæn hao ®iÖn ¸p cña m¸y biÕn

750,65

7,011

5,928,41175

7,0.117,0.5,927,0.8,47,0.117,0.75

3,194.65,

B¶ng 3.2

§¬n vÞ

qu¶n lý

M¸y biÕn ¸p khu vùc

Sè phô t¶i (n)





n

i di

+ TÝnh to¸n kiÓm tra m¹ng h¹ ¸p theo ®iÒu kiÖn dßng nung nãng cho phÐp

+ TÝnh to¸n kiÓm tra m¹ng h¹ ¸p theo ®iÒu kiÖn tæn hao ®iÖn ¸p cho phÐp khi m¹ng lµm viÖc b×nh th-êng

+ Tính toán kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện khởi động động cơ ( lúc động cơ

có công suất lớn nhất , xa nhất khởi động còn các động cơ khác làm việc ở chế độ định mức)

+ Tính toán kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện điện áp cho phép trên các cực các

động cơ đang làm việc khi có điều kiện công suất lớn nhất trong mạng mở máy

+ Tính toán kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện làm việc ổn định của công tắc tơ khi có điều kiện công suất lớn nhất trong mạng mở máy

Sau đây ta lần l-ợt tính toán kiểm tra theo mạng hạ áp các phân x-ởng khai thác theo các điều kiện trên:

Từ sơ đồ nguyên lý cung cấp điện các phân x-ởng vẽ đ-ợc các sơ đồ tính toán thể hiện ở hình 3.1 - 3.4

3.3.1 Tính toán kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện dòng nung nóng cho phép và độ bền cơ học

* Cơ sở lý thuyết

Để đảm bảo chất l-ợng cung cấp điện thì dòng điện tính toán thực tế của đ-ờng cáp cung cấp phải nhỏ hơn dòng lâu dài cho phép của đ-ờng cáp đó Nừu không thoả mãn điều kiện này thì đ-ờng cáp sẽ bị nung nóng quá nhiệt độ cho phép làm giảm tuổi thọ của đ-ờng cáp , làm tăng tổn thất điện năng trên đ-ờng cáp và ảnh h-ởng tới chất l-ợng cung cấp điện đến các phụ tải Để xác định dòng điện tính toán thực tế ng-ời ta áp dụng công thức sau :

+ Độ bền cơ học là : S ≥ 16 mm2

+ Điều kiện dòng nung nóng cho phép Itt ≤ Icp

trong đó:

Icp - Dòng điện cho phép của cáp và dây dẫn (A);

Itt - Dòng diện thực tế chạy trong cáp (A);

Xác định dòng tính toán áp dụng công thức sau:

- Đối với phụ tải riêng rẽ:

IttccLi =

dm dm dm

dm

Cos U

P



3

10 3

, (A), (3.6)

trong đó :

Pđm - công suất định mức của phụ tải, kW ;

Uđm - điện áp định mức của phụ tải; V , kV;

Cosđm - hệ số công suất của phụ tải;

đm - hiệu suất định mức của phụ tải

- Đối với nhóm phụ tải :

Ittcc =

tb dm

n

i dm yc

Cos U

P K



3

10 1

3



 , (A) (3.7)

 Pđm - tổng công suất định mức cho nhóm phụ tải ; kW ;

Kyc - costb : t-ơng ứng là hệ số yêu cầu và hệ số công suất trung bình của phụ tải;

a - Kiểm tra đ-ờng cáp hạ áp của phân x-ởng KT 4 (hình 3.1), ta có sơ đồ thay thế tính toán nh- hình 3.2

Quạt YBT62-1 P1 = 11kW

Khoan P3= 1,2 kW

Máng Cào SKAT- 80 P4= 18,5 kW

Máy ép khí HPY – 18 P13= 75kW

Khoan P2= 1,2 kW

Máng Cào SKAT- 80 P5= 18,5 kW

Máng Cào SKAT- 80 P6= 18,5 kW

Máng Cào SKAT- 80 P7= 18,5 kW

Khoan P8= 1,2 kW

Máng Cào SKAT- 80 P10= 18,5 kW

Khoan P11= 1,2 kW Quạt YBT 52 -2P12 = 5,5 kW

Hình 3.2 Sơ đồ thay thế tính toán Phân x-ởng khai thác 4

Dòng điện tính toán cho cáp chính đ-ợc tính theo công thức ( 3.7 )

IttccL1 =

7,0.380.3

10.3,194.65,

= 274, A, Dòng điện tính toàn đối với cáp mềm cung cấp cho các phụ tải riêng lẻ theo công thức 3-6

Ittcml1 =

92,0.85,0.380.3

10

= 145,7 , A , Các kết quả tính toán đ-ợc thống kê trong bảng sau

- Dòng nung nóng cho phép trong cáp chính

B¶ng 3.3a

§o¹n

ChiÒu dµi, (m)

P ®m (kW) K yc Costb I cp (A) I tt (A) KÕt

ChiÒu dµi (m)

®m Cos®m I cp (A) I tt (A) KÕt

luËn

Đoạn

Pđm (kW)

Chiều dài (m)

đm Cosđm I cp (A) I tt (A) Kết

Nhận xét: Qua số liệu tính toán ở trên nhận thấy tất cả các đoạn cáp chính và cáp

nhánh đều thoả mãn điều kiện dòng nung nóng cho phép

b Kiểm tra đ-ờng cáp cung cấp điện của phân x-ởng khai thác 7

Từ sơ đồ cung cấp điện hình 3.3, ta có sơ đồ thay thế nh- sau hình 3.4 :