thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai

đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai đồ án thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng cơ điện công ty than đèo nai

TRNG I HC M A CHT N TT NGHIP Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Lời nói đầu Ngành khí nớc ta đà phát triển để đáp ứng đợc kịp nhu cầu thị trờng Việc phát triển mở rộng sản xuất trang bị máy móc, thiết bị đại làm tăng suất lao động chất lợng sản phẩm Thiết kế cung cấp điện việc làm khó nhu cầu điện năng lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt đòi hỏi ngày cao số lợng, chất lợng Một công trình điện dù nhỏ yêu cầu lợng kiến thức tổng hợp từ nhiều ngành khác (cung cấp điện, thiết bị điện, an toàn điện ) Một phơng án cung cấp điện tối u giảm đợc chi phí đầu t, chi phí vận hành, tổn thất điện năng, thuận lợi cho sửa chữa Sau năm học tập ngành Cơ điện Trờng Đại học Mỏ - Địa Chất thân em đợc trang bị kiến thức chuyên môn đợc giao đề tài tốt nghiệp Thiết kế cung cấp điện cho phân xởng Cơ điện công ty than Đèo Nai Sau thời gian thực tập thực tế công ty than Đèo Nai, thực nghiêm túc thân, với giúp đỡ nhiệt tình cô giáo hớng dẫn Đỗ Đức Thành em hoàn thành đồ án gồm phần chính: *Phần 1: Khái quát Công ty than Đèo Nai tình hình cung cấp điện công ty *Phần 2: Thiết kế cung cấp điện cho phân xởng điện công ty Vì thời gian có hạn trình độ thân nhiều hạn chế nên đồ án tránh khỏi thiếu sót định Em mong đợc góp ý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Anh Đức SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Chơng Khái quát công ty cổ phần than Đèo Nai-ViNACOMIN 1.1 Giới thiệu chung công ty 1.1.1 Vị trí địa lý Công ty than Đèo Nai khai thác theo hình thức lộ thiên, công ty nằm địa bàn thị xã Cẩm Phả thuộc phần Đông Nam vùng than Hòn Gai: Phía Đông giáp mỏ Cọc Sáu; Phía Tây giáp với khu Lộ Trí mỏ Thống Nhất; Phía Nam giáp với quốc lộ 18A; Phía Bắc giáp với Khe Tràm Cao Sơn Diện tích mỏ đợc giới hạn toạ độ: X: 24000 - 27000; Y: 427000 - 429000 1.1.2 Khí hậu mỏ Khí hậu mỏ Đèo Nai thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa biểu hai mùa rõ rệt: Mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau, có khí hậu khô mát mẻ nhiệt độ thay đổi từ 14 ữ19oC nhiệt độ phù hợp với sản xuất Mùa ma kéo dài từ tháng đến tháng 10 vào giai đoạn thờng có ma nhiều gây sụt lở tầng làm thiệt hại đến công trình gây thiệt hại cho sản xuất Nhiệt độ trung bình từ 25 ữ 28oC, nhiệt độ cao 38oC 1.1.3 Địa chất, thuỷ văn Địa chất + Khu mỏ Đèo Nai khu núi kéo dài theo phơng vĩ tuyến có dạng uốn nếp bị cắt đứt gãy, kiến tạo thành suối thung lũng hẹp, sờn núi thờng dốc có độ cao từ 40 ữ 400 m so với mực nớc biển Địa hình khu mỏ Đèo Nai chủ yếu gơng tầng khai thác từ phía tây nam tây bắc, sót lại phần nhỏ địa hình nguyên thuỷ + Khoáng sàng Đèo Nai đất đá nằm vùng nhiệt đới gió mùa chênh lệch nhiệt độ ngày tháng lớn, nắng ma nhiều làm cho trình phong hoá sảy mạnh, đất đá gơng tầng trụ vỉa tính chất lý giảm nhiều so với đất đá nguyên khối, trình khai thác bờ mỏ SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất bị biến dạng, trợt lở mạnh, tính chất quy mô khu vực khác Thuỷ văn + Do địa hình mỏ Đèo Nai tầng khai thác nên nớc mặt không tồn lâu mà thoát nhanh nhờ dòng chảy tạm thời nh mơng thoát nớc, rãnh, hào thoát nớc Nguồn nớc mặt đáng kể hồ Ba Da suối Hào Bắc + Hồ Ba Da nằm phía Tây Bắc khai trờng mỏ than Đèo Nai, địa hình xung quanh núi, mực nớc cao hồ +340, độ cao đáy hồ +330, hồ dài khoảng 500m, rộng trung bình 120m có chỗ tới 160m Diện tích hồ khoảng 67000m2, lợng nớc hồ ma cung cấp nơi tập trung nớc mặt lớn vùng nguồn cung cấp nớc chủ yếu cho công tác khai thác mỏ + Suối Hào Bắc nằm phía đông bắc khu mỏ dòng chảy lớn có nớc quanh năm Nớc ma nớc mặt từ tầng chảy xuống moong chảy phía đông bắc theo hệ thống thoát nớc cháy qua lò +28 phía nam công trờng Tả Ngạn mỏ than Cọc Sáu chảy biển Lu lợng nớc thay đổi theo mùa, mùa ma lợng nớc trung bình từ 115ữ437 l/s, mùa khô trung bình từ 1,24ữ5,24l/s 1.2 Công nghệ khai thác cấu tổ chức quản lý công ty 1.2.1 Cơ cấu tổ chức Cơ cấu tổ chức: Hệ thống máy quản lý huy sản xuất công ty đợc thể hình 1-2 - Giám đốc thông qua phó giám đốc sản xuất để đạo sản xuất - Phó giám đốc sản xuất thông qua trung tâm huy sản xuất có cán ca để huy sản xuất ca huy sản xuất đến công trờng -Phó giám đốc kỹ thuật đạo trực tiếp phòng kỹ thuật, địa chất trắc địa, an toàn - Giám đốc thông qua phó giám đốc điện vận tải để đạo phơng hớng kỹ thuật khâu điện vận tải -Giám đốc thông qua phó giám đốc kinh tế kế toán trởng để đạo quản lý kinh tế đời sống tinh thần cho công nhân, thực thu chi Công ty -Giám đốc trực tiếp đạo phòng tra, phòng kế hoạch, phòng tổ chức đào tạo - Kế toán trởng theo đạo Giám đốc Sơ đồ cấu tổ chức đợc thể hình 1.1 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Lớp: Cơ SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B P.kcs địa chất p xây dựng P trắc địa P kỹ thuật khai thác Phó giám đốc kỹ thuật Đội xe Đội xe Ct.than Thủ công Lớp: Cơ Px Kho than Px Cơ điện n Đội xe P an toàn Đội xe Đội xe Ct.tiêu Thụ than Phó giám đốc kinh tế Đội xe Ct Băng tải Đội xe Px Trạm Mạng trường mẫu giáo Px Chế biến p y tế Đội xe 12 Ct xúc Ct Khoan Nổ Đội xe văn phòng p bảo vệ p tổ chức đào tạo p kế hoạch trung tâm huy sản xuất Phó giám đốc sản xuất Hình 1.1 Sơ đồ cấu tổ chức công ty than Đèo Nai p điện P kỹ thuật vận tải Phó giám đốc vận tải- điện Thanh tra Văn phòng giám đốc Ct Xe Gạt Đội xe 10 p quản lý vật tư p lao động tiền lương p thống kê, kế toán tài Kế toán trư ởng Giám đốc Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp Px Sc ôt Px Phụ v Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Cơ cấu tổ chức điện - Phó giám đốc điện vận tải thông qua trởng phòng điện để đạo công tác Cơ điện - Trởng phòng điện đạo Phó quản đốc Cơ điện công trờng, phân xởng toàn Công ty - Phó quản đốc Cơ điện đạo trực tiếp tổ sửa chữa cơ, tổ sửa chữa điện để triển khai thực nhiệm vụ theo kế hoạch phòng điện Công ty giao theo kế hoạch tháng, quý, năm 1.2.2 Công nghệ khai thác Thực trạng tình hình khai thác - Công ty than Đèo Nai khai thác theo phơng pháp khai thác lộ thiên Theo thiết kế việc khai thác Công ty đợc quy hoạch chia khối khai thác mức độ khác - Khối 2K theo thiết kế chiều sâu +40; Khối công trờng chiều sâu -90; Khối trung tâm chiều sâu +160; Khối moong giáp lộ trí chiều sâu +145; Khối nam moong chiều sâu +110 Bốc xúc vận tải - Công ty cổ phần than Đèo Nai Công ty khai thác lộ thiên công nghệ khai thác Công ty chủ yếu giới hoá có phần tự động hoá - Sau khoan nổ mìn đất đá đợc bốc xúc lên ôtô để vận chuyển bãi thải, than nguyên khai đợc vận chuyển theo băng tải vận chuyển đờng sắt giao cho xí nghiệp tuyển than Cửa Ông xuất khẩu, than vỉa kẹp đợc sàng vận chuyển theo băng sàng giao cảng nhỏ để tiêu dùng nớc Sơ đồ công nghệ khai thác đợc thể hình 1.2 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Bãi thải Máy xúc đất đá Khoan nổ Tận thu vỉa kẹp Cảng nhỏ Sàng tuyển Máy xúc than nguyên khai Băng tải Tiêu thụ nước XN tuyển than Cửa Ông Xuất Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ khai thác Chơng Hiện trạng hệ thống cung cấp điện Công ty cổ phần than Đèo Nai 2.1 Nguồn điện công ty 2.1.1 Giới thiệu trạm biến áp Trạm có diện tích 810m2 (30m x27m), xung quanh trạm khu vực nhà vận hành, nơi đặt thiết bị có tờng rào sắt bao bọc Phía trớc trạm có cổng chính, phía sau có cổng phụ (các cổng đợc mở cần cho xe ôtô cẩu trục vào trạm) 2.2.2 Trang thiết bị phía 35kV phía 6kV trạm Các thiết bị trạm đợc lắp khu vực: * Sân trạm: Lắp cầu dao cách ly 35kV, van phóng sét 35kV, biến áp HOM 35 biến áp ZHOM 35 có kèm theo cầu chì bảo vệ, máy cắt dầu 35kV, máy biến dòng TI 75/5 A, máy biến áp 35/6,3 kV- 3200kVA cột thu lôi Các thông số máy biến áp đợc cho bảng 2.1 Bảng 2.1 Thông số máy biến áp Mã hiệu Tổ đấu dây BAD-320035/6,3 Y/ SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Uđm kV Thứ Sơ cấp cấp 35 6,3 Sđm P0 PN UN% I0% kVA 3200 11,5 37 4,5 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Hai máy biến áp 35/6,3-3200 lấy điện từ đờng dây 35 kV qua máy cắt dầu mã hiệu DW1-35DTH làm việc chế độ dự phòng nguội (một làm việc, dự phòng) Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp chính35/6kV đợc thể hình 2.1 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp bk -m10-y2-630 toa 10021 bk -m10-y2-630 14 kh10 ac 50-720 13 kh 10 toa 10yt2.1 htm 630va 6/0,1kv dp 12 ps2-6 e 200/5 ac 70-1500 ps2-6 e bk -m10-y2-630 kh12 kh 12 toa 10yt2.1 200/5 ac 70-1500 ps2-6 e 200/5 kh13 kh18 200/5 15 Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất bk -m10-y2-630 11 e 200/5 t2 tb 10 đv 480kvar b2 Hf515-10m 600-350/11 đl - pđ kh kh 200/5 kv htm 630va 6/0,1kv ph600/6 tb 200/5 dw1-35dth 150/5 35kv-600a 50m 200/5 Hf515-10m 600-350/11 480kvar kh ifzl-10th 300/5 t1 Hf515-10m 600-350/11 đv bad 3200kva 35/6,3kv ac 70-1300 ps2-6 gw2-35dth 35kv-600a k1 b1 3x25+1x16 kh p1 htm 630va 6/0,1kv 10y3 ps2-6 to Hf515-10m 600-350/11 ac 70-1500 htm 630va 6/0,1kv tb 200/5 Hf515-10m 600-350/11 3x25+1x16 50m 200/5 Hf515-10m 600-350/11 480kvar kh ps2-6 htm 630va 6/0,1kv tđb cc 2a toa 10yt2.1 Hf515-10m 600-350/11 sj 202 ac 50 - 2500 kh zHom - 35 bkt 30a Hom 35 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B đo lường, bảo vệ phía 35kv tđb 35 40kva 60,4kv Lớp: Cơ Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV bk -m10-y2-630 ifzl-10th 300/5 p2 dw1-35dth 35kv-600a 150/5 50m e gw2-35dth 35kv-600a 3x25+1x16 bad 3200kva 35/6,3kv Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Thông số kỹ thuật thiết bị điện phía 35kV đợc giới thiệu bảng 2.2 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật thiết bị phía 35 kV TT 10 11 12 Thiết bị Cầu dao cách ly PLHF-35 Chống sét van NZ Cuộn kháng Cầu dao cách ly GW-35ĐTH Máy cắt dầuDW-35DTH Máy biến áp pha BAD 35/6 Cầu dao cách ly GW-35ĐTH Máy cắt dầuDW-35DTH Máy biến áp pha BAD 35/6 Biến dòng 35 kV Biến áp đo lờng Máy biến áp tự dùng Ký hiệu sơ đồ P NZ-35 K P2 B3 T2 P1 B1 T1 BI-35-75/5 HOM-35 ZHOM-35 Thông số Sđm Uđm Iđm (kVA) (kV) (A) 35 200 35 35 35 600 35 600 3200 35 293,2 35 600 35 600 3200 35 293,2 35 35 35 - Vị trí lắp đặt Thanh 35 Thanh 35 Thanh 35 Phân đoạn Phân đoạn Phân đoạn Phân đoạn Phân đoạn Phân đoạn Thanh 35 Thanh 35 Thanh 35 * Nhà trạm Lắp đặt tủ phân phối điện 6kV bao gồm: tủ đo lờng dùng để đo lờng bảo vệ phía 35 kV, tủ biến áp tự dùng, tủ bù để bù công suất phản kháng, tủ dự phòng, tủ khởi hành, hệ thống 6,3 kV, phía sau nhà có hệ thống xà đỡ sứ để đa điện 6,3 kV khởi hành, phía dới xà có lắp van phóng sét 6,3kV Thông số kỹ thuật thiết bị phía 6kV đợc cho bảng 2.3 Bảng 2.3 STT Tên thiết bị Máy cắt tủ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 Van phóng sét Cầu dao cách ly Máy biến dòng đầu vào số số Máy cắt tủ 11, 12, 13, 14, 15 Biến dòng 6kV đầu khởi hành Biến áp điều khiển tự dùng Biến áp điều khiển tủ phân đoạn 2.2 Hiện trạng trang bị điện phía 6kV Mã hiệu HF515-10M 600-350/11 SF2-6 PH600-6 IFZL-10TH 300/6 BK3-M10-Y2-630 TO10YT2.1 200/5 HTM630VA-6/0,1kV 40kVA-6/0,4kV HTM630VA-6/0,1kV 2.2.1 Máy xúc Hiện mỏ Đèo Nai có 17 máy xúc điện loại SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 5A 4,6A Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất đa đến, đặt độc lập bên ngoài, liền kề với phân xởng đặt bên phân xởng Sơ đồ nối dây phải rõ ràng, thuận tiện vận hành sử lý lúc cố, ý đến phát triển phụ tải sau Dung lợng MBA xí nghiệp nên đống nhất, chủng loại Hợp lý kinh tế sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Khi lựa chọn số lợng công suất MBA liên quan trực tiếp đến việc tiêu thụ kim loại màu lới cung cấp Khi MBA gần trọng tâm phụ tải hộ tiêu thụ công suất đặt giảm việc giảm công suất đặt trạm thực tiết kiệm đáng kể kim loại màu đồng thời làm giảm đợc tổn thất 5.1.2 Lựa chọn sơ công suất kết cấu trạm thiết kế Sơ đồ nguyên lý kết cấu trạm a) Sơ đồ nguyên lý Vì phụ tải phân xởng phụ tải loại nên sơ đồ nguyên lý cấp điện s dụng MBA 180kVA, phía cao áp sử dụng dao cách ly cầu chì để đóng cắt, chống sét van để bảo vệ trạm khỏi bị sét đánh - Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện cho phân xởng đợc thể nh hình 5.1 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 72 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Hình 5.1 Sơ đồ cung cấp điện cho phân xởng 5.2 Lựa chọn dây dẫn cao áp: Với trạm biến áp 35/6kV công ty cách phân xởng sửa chữa điện 200m Dự định sử dụng cáp lõi đồng cấp điện cho phân xởng phía cao áp - Lựa chọn tiết diện dây dẫn cao áp theo điều kiện kinh tế (tức mật độ dòng điện kinh tế J kt ) I I max tt Fkt J = J kt kt Trị số Jkt tra bảng 2.10 trang 31 TKCĐ Tra cẩm nang có thời gian sử dụng công suất lớn Tmax = 3000ữ5000 h với giá trị Tmax ta có Jkt =3,1 - Dòng tính toán cáp cao áp đợc lựa chọn theo công suất định mức máy biến áp có kể tới khả tải: SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 73 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Itt = 1,25.S dmBA 3.U dm = 1,25.180 3.6 = 21,63 (A) Trong đó: SdmBA công suất định mức MBA cấp điện cho phân xởng (kVA) Udm Điện áp định mức phía cao áp MBA phân xởng (kV) Fkt = I tt 21,63 = = (mm2) J kt 3,1 Vậy tra bảng PLV.16 trang 305 TKCĐ ta chọn cáp XLPE có tiết diện 16 mm2 : XLPE(3ì16) có Icp =110 (A) + Kiểm tra cáp cao áp theo điều kiện dòng nung nóng cho phép Itt = S dm 3.U dm = 180 3.6 = 17,3 (A) Itt = 21,63 (A) Icp.Khc = 110.0,95 = 104,5 (A) Vậy cáp chọn thoả mãn theo điều kiện dòng nung nóng + Kiểm tra cáp cao áp theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép Tổn hao điện áp đoạn cáp cao áp cấp điện cho phân xởng đợc tính theo công thức: Ucap cao ap= (Pttpx + Pcs ).R capcaoap + Q ttpx X capcaoap = U dm 94.0,23 + 95,8.0,0256 = 5,253 (V) Trong đó: Pttpx,Pcs,Qttpx,-công suất tác dụng, công suất chiếu sáng, công suất tính toán phản kháng phân xởng Rcáp cao áp, Xcáp cao áp-điện trở, điện kháng đoạn cáp cao áp từ tủ phân phối TBAPX Rcáp cao áp = ro.L cáp cao áp =1,15.0,2 = 0,23 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 74 () Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Xcáp cao áp =Xo.L cáp cao áp =0,128.0,2 = 0,0256 () Ucap cao ap = 4,55 Ucp = 8%Udm cao ap = 0,08.6000 = 480 (V) Vậy cáp chọn đảm bảo theo điều kiện tổn thất điện áp 5.3.Tính toán ngắn mạch để lựa chọn kiểm tra thiết bị cao áp Tính toán ngắn mạch để kiểm tra điều kiện ổn định nhiệt ổn định động thiết bị dây dẫn đợc chọn có ngắn mạch hệ thống dòng ngắn mạch tính toán dòng ngắn mạch lớn (ngắn mạch pha) Khi tính toán ta coi hệ thống có công suất vô lớn, mạng điện phía cao áp cấu trúc cụ thể hệ thống điện quốc gia nên tính gần điện kháng hệ thống X ht thông qua công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn XLPE(3*16)0,2km Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay để tính ngắt mạch phía cao áp Tính toán ngắn mạch mạng cao áp điểm N1 để lựa chọn, kiểm tra máy cắt góp trạm PPTT * Tính điện kháng hệ thống theo công thức: U 2tb 36, 752 = = 1, 48 () XH = Sc 909, Trong đó: U2tb điện áp trung bình đờng dây; Utb=1,03.Udm=1,03.35 =36,05 (kV) SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 75 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Sc công suất ngắn mạch máy cắt đầu nguồn; Sc = 3.U m I MC Nmax (MVA) Với: IMCNmax = 15kVA: Dòng cắt lớn máy cắt Sc = 3.35.15 = 909, (MVA) - Điện kháng quy đổi MBA 35/6 kV U Xhtqd =Xht dm U 1dm 2 6,3 = 1,48 = 0,043 36,05 () - Điện trở, điện kháng đờng dây không từ trạm 35/6 kV tủ PPTT - Đờng dây không loại AC70 có chiều dài: l = 1,5 km; r0 = 0,46 /km; X0 =0,4/km RAC70 = r0 l = 0,46 1,5 = 0,69 () XAC70 = x0 l = 0,4 1,5 = 0,6 () Máy biến áp 35/6 kV có Sdm=180 kVA, U2 = kV, PN = kW, Un% = 5,5% * Xác định điện trở máy biến áp PN U dm 4.6,3 10 = 10 = 4,9 () RBA = 2 S dmBA 180 * Xác định kháng trở máy biến áp: XBA = U N % U dm 5,5.6,3 10 = 10 = 12,13 () 100 180 100.S dmBA Do dòng ngắn mạch xa nguồn nên dòng ngắn mạch siêu độ I dòng ngắn mạch ổn định I nên ta có I N1 = I = I = U tb 3Z N = 36,05 = 6,11 (kA) 3.3,47 Trong đó: Z N1 = (R BA + R AC70 ) + (X htqd + X BA + X AC70 ) SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 76 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất = ( 4,9 + 0,69) + (0,043 + 12,13 + 0,6) = 13,94 () zN1 -Tổng trở từ máy biến áp tới điểm tính ngắn mạch N1 ` * Dòng điện xung kích điểm N1: ixk1 = 2.K xk I N1 = 2.1,8.6,11 = 15,55 (kA) Tính toán ngắn mạch mạng cao áp điểm N2 để lựa chọn, kiểm tra dao cách ly(DCL), cầu chì cao áp chống sét van Từ điểm ngắn mạch N1 đến điểm ngắn mạch N2 có thêm đoạn cáp XLPE(3ì16) dài 0,2km, ro = 0,727 (/km), Xo = 0,118 (/km) Rcáp25 = ro.L cáp25 = 0,727.0,2 = 0,145 () Xcáp25 = Xo.L cắp25 = 0,118.0,2 = 0,024 () * Dòng ngắn mạch điểm N2 đợc tínhnh sau I N = I = I = U tb 3.Z N = 36,05 = 5,67 (kA) 3.3,74 Trong đó: Z N = (R BA + R AC70 + R cap25 ) + (X htqd + X BA + X AC70 + X cap25 ) = ( 4,9 + 0,69 + 0,145) + (0,043 + 12,13 + 0,6 + 0,024) = 13,7 ( ) ZN2 -Tổng trở từ máy biến áp tới điểm tính ngắn mạch N2 * Dòng điện xung kích điểm N2: ixk2 = 2.K xk I N = 2.1,8.5, 67 = 14, 43 (kA) 5.4 Lựa chọn máy cắt gần tủ phân phối trực tiếp để thuận tiện cho việc sửa chữa, lắp đặt, vận hành sau Điều kiện để lựa chọn máy cắt Udm.MC Udm.m = (kV) SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 77 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Idm.MC Ilv = S dm 3.U dm = 180 3.6 = 17,3 (A) imc ixk = 15,55 (kA) Icắt Ixk Tra tài liệu TKCĐ bảng PLIII.6 trang 265 chọn máy cắt: BM-6 thông số kỹ thuật ghi bảng 5.1 Bảng 5.1 Loại máy cắt Uđm,kV BM- Iđm,A 200 ixk,kA 16,8 Sc,MVA 15 5.5 Lựa chọn kiểm tra dao cách ly (DCL) Lựa chọn dao cách ly theo điều kiện : UdmDCL Udm,m IdmDCL Icb idm,nh I t qd t dm,nh Trong đó: UdmDCL , Udm,m điện áp định mức DCL, điện áp định mức mạng IdmDCL,Icb dòng điện lâu dài định mức DCL, dòng cỡng qua máy cắt idm,d,ixk dòng điện ngắn mạch xung kích cho phép (dòng ổn định động), dòng điện ngắn mạch xung kích ixk =1,8 2.I idm,nh - dòng ổn định nhiệt tdm,nh - thời gian ổn định nhiệt định mức; t = 5s 10s tqd thời gian cắt (ngắn mạch xa nguồn ) Thông số kỹ thuật dao cắt ly đợc ghi bảng 5.2: Bảng 5.2 Loại DCL POH3-35/600-1000 Dòng ổn định động,kA ixk Ixk 50 29 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 78 Iôd,nh 10s,kA Khối lợng 15 145 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Kiểm tra dao cách ly: Udm.DCL Udm.m = (kV) Idm.DCL Icb = S dm 3.U dm = 180 = 17,3 (A) Iôđđ ixk = 14,43 (kA) t gt 1, Iôđn i t = 5, 67 10 = 2,12 (kA) odn Cầu dao cách ly chọn đảm bảo yêu cầu 5.6 Lựa chọn kiểm tra cầu chì phía 6kV: Điều kiện lựa chọn: Udmcc Udm,m Idmcc Icb I dmc I (3) N Sdmc S(3) N Trong đó: Udmcc , Udm,m điện áp định mức cầu chì, điện áp định mức mạng Idmcc,Icb dòng điện lâu dài định mức cầu chì, dòng cỡng qua máy cắt Sdm,cắt ,S(3) N công suất cắt định mức, công suất ngắt mạch I dm,cắt,I(3)N dòng điện cắt định mức, dòng ngắn mạch pha Chọn cầu chì loại K liên xô chế tạo có thông số kỹ thuật nh bảng 5.3: Bảng 5.3 Uđm,kV Iđm,A Icắt,kA Scắt,MVA I cat I cat 150 20 300 không hạn chế * Kiểm tra cầu chì: U dm.CC U dm.m = (kV) Iđm.cc I1v.max = 17,3 (A) Trong đó: SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 79 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất I c.cc I (3) N = 5, 67 (kA) Sc S(3) N = 58, 92 (MVA) S(3) N = 3.U.I N = 3.6.5, 67 = 58, 92 (MVA) Cầu chì chọn đảm bảo yêu cầu 5.7 Lựa chọn chống sét van cho máy biến áp phân xởng: Lựa chọn thiết bị chống sét van loại AZLP501B6 - hãng COOPER Mỹ sản xuất 5.8 Kiểm tra cáp cao áp tải điện từ tủ phân phối cao áp đến trạm biến áp phân xởng: Sôdn =.IN t qd Trong đó: I - dòng ngắn mạch xác lập; I = I N tqd - thời gian qui đổi đsợc xác định nh tổng thời gian tác động bảo vệ đặt máy cắt điện ngần điểm cố với tác động toàn phần máy cắt Thời gian qui đổi lấy thời gian tồn ngắn mạch; t qd = 0,5s - hệ số xác định nhiệt độ phát nóng giới hạn cho phép lõi cáp Với lõi cáp đồng =6 Vậy ta có kết kiểm tra cáp chọn cho đoạn từ đến máy biến áp phân xởng theo điều kiện ổn định nhiệt dòng ngắn mạch Schọn = 25mm2 Sôdn =.IN t qd = 6.5,67 0,5 = 24,05 mm2 Vậy cáp chọn đảm bảo yêu cầu 5.9.Tính toán tiếp đất bảo vệ cho trạm biến áp phân xởng Mục đích tiếp đất bảo vệ: - Luật an toàn quy định tất phần tử kim loại bình thờng không mang điện, nhng bị nhiễm điện cách điện bị h hỏng, phải tiếp đất bảo vệ *Yêu cầu : Theo quy định nối đất trang thiết bị điện R nđ 4, điện áp tiếp xúc cho phép Utx40 V Trong thiết kế coi điện trở tự nhiên nên điện trở nối đất nhân tạo SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 80 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất điện trở nối đất - Hệ thống tiếp đất bảo vệ phân xởng sửa chữa điện - Trong trình vận hành cố ngắn mạch pha xảy Để đảm bảo an toàn cho ngời thiết bị phân xởng phải đợc nối đến lới tiếp đất chung khu vực Tất lới tiếp đất chung đợc nối với tạo thành hệ thống tiếp đất có vành đai tạo thành mạch kín Việc thực nối đất hệ thống cung cấp điện có hai loại nối đất tự nhiên nối đất nhân tạo Nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nớc hay ống kim loại khác (trừ ống dẫn nhiên liệu lỏng khí dễ cháy) đặt đất, kết cấu kim loại nhà cửa, công trình có nối đất, vỏ bọc kim loại cáp đặt đất làm trang bị nối đất Nối đất nhân tạo thờng đợc thực cọc thép, ống thép, thép dẹt hình chữ nhật hay hình thép góc dài từ ữ 3m đóng sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5 ữ 0,8m nhờ giảm đợc thay đổi điện trở nối đất theo thời tiết Các ống thép hay thép dẹt đợc nối với cách hàn với thép nằm ngang đặt độ sâu 0,5 ữ 0,8m Tính toán tiếp đất nhân tạo : Sơ đồ bố trí hệ thống tiếp đất đợc thể hình 5.1 Hình 5.3 Sơ đồ bố trí cọc tiếp đất Tổng chiều dài đờng cáp Lc= 600m đờng cáp ngầm nên LTK= - Xác định dòng rò mạng 6kV: SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 81 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Ir = U(35Lc + LTK ) 6.(35.0, + 0) = = 0, 36(A) 350 350 - Xác định điện trở tiếp đất chung cho mạng 6kV để đảm bảo an toàn điện giật R td = U otcp K tx I r = 40 = 111,1() 1.0, 36 - Vòng tiếp đất trung tâm: dùng thép góc L60 x 60 x 6mm dài 2,5 m đóng thẳng đứng làm cọc, nối dùng thép dẹt 40 x mm đợc hàn chặt vào đầu thép góc đợc chôn sâu dới mặt đất 0,85m, điện trở suất đất chỗ đặt tiếp đất sét, khô =1.104 ( .cm) - Xác định điện trở tiếp đất cọc: R 1c = 0, 366 2l 4t + l tt (lg + lg ) l d 4t l Trong đó: dđẳng trị=0,95*b = 0,95 *0,06 = 0,057 m t = 0,85 + 2,5 = 2,1 m - đất sét khô =1.104 ( /cm) Hệ số hiệu chỉnh tăng cao tra bảng 10-1 trang 384 cung cấp điện (CCĐ) Nguyễn Xuân Phú K=1,4 tt =.K = 1.104 1,4 =14000 ( /cm) = 140 ( /m) R 1c = 0, 366 2.2,5 4.2,1 + 2,5 140.(lg + lg ) = 42,55 ( /m) 2,5 0, 057 4.2,1 2,5 - Xác định sơ số cọc n= R1c 42,55 = 18 cọc c R yc 0, 6.4 - Xác định điện trở khuyếch tán nối (thép dẹt 40 x 4mm) đợc hàn chặt phía thép góc chôn sâu cách mặt đất = 0,85m Ta chọn sơ 18 cọc, tỷ số a/l = tra bảng 10-3 trang 390 CCĐ dùng phơng pháp nội suy ta có: n = 0, 34 - Điện trở tản nối nằm ngang cha kể đến ảnh hởng che có chu vi : L = 18 x 2a =18 x x 2,5 = 90 m SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 82 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất R n = 0,366 2.l 0,366 2.902 tt lg = = 1,6 1.10 lg = 3,69 ( /m) l b.t 90 0,04.0,85 Trong đó: b = 0,04 m t = 0,85 m đất sét khô =1.104 ( /cm) Hệ số hiệu chỉnh tăng cao tra bảng 10-1 trang 384 cung cấp điện (CCĐ) Nguyễn Xuân Phú K=1,6 tt = .K = 1.104 1,6 =16000 ( /cm) = 160 ( /m) - Điện trở tản cọc đứng xét tới ảnh hởng che: Rc = R 1c 42,55 = = 3, 94 n.c 18.0, ( /m) - Điện trở tản nối nằm ngang có kể đến ảnh hởng che: Rn = R n 3, 69 = = 10,85 n 0, 34 ( /m) - Điện trở mối đất trang bị nối đất R = R c R n 3, 94.10,85 = = 2,89 R c + R n 3, 94 + 10,85 ( /m) - Kiểm tra giá trị tổng: R td = 1 = = 3,5 c n n 0, 6.18 0, 34 + + 42, 55 10,85 R 1c R n ( /m) Do chọn 18 cọc đảm bảo theo yêu cầu SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 83 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Kết luận Qua thời gian tuần thực tập phân xởng Cơ điện Công ty than Đèo Nai, sau tháng nghiên cứu thực đề tài tốt nghiệp, dới hớng dẫn giúp đỡ tận tình cô giáo: Đỗ Đức Thành Thầy, Cô môn Điện khí hoá với nỗ lực thân, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu, đến em hoàn thành đợc nội dung mà đề tài yêu cầu Bản đồ án giúp em nắm đợc kiến thức cung cấp điện để tính toán đợc thông số yêu cầu, chọn đợc phần tử mạch điện, thiết kế trạm biến áp, tính tiếp đất Do trình độ thời gian nghiên cứu hạn chế, chắn chuyên đề không tránh khỏi hạn chế sai sót Em mong đợc bảo góp ý Thầy, Cô giáo môn Điện khí hoá bạn đồng nghiệp để đồ án đợc hoàn chỉnh Một lần em xin chân thành cảm ơn bảo, phê bình Thầy, Cô giáo bạn đồng nghiệp cho đồ án Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Anh Đức SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 84 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất tài liệu tham khảo Nguyễn Anh Nghĩa (chủ biên), Trần Bá Đề Giáo trình điện khí hoá mỏ.Nhà xuất giao thông vận tải Hà Nội 1997 Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm Thiết kế cấp điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2001 Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê Cung cấp điện Nhà xuất khoa học kỹ thuật 70 Trần Hng Đạo, Hà Nội 2007 PGS-TS Nguyễn Anh Nghĩa Huớng dẫn thiết kế đồ án môn học điện khí hoá xí nghiệp mỏ lộ thiên dầu khí Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội 2001 Th.S Lê Xuân Thành Giáo trình thiết kế cấp điện hạ áp cho phân xởng sửa chữa điện Trờng Đại Học Mỏ Địa Chất Hà Nội 2008 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 85 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Mục lục TRNG I HC M A CHT Lời nói đầu .1 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 86 Lớp: Cơ [...]... lý mạng hạ áp phân xởng cơ điện cho trên hình 4.1 Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp phân xởng sửa chữa cơ điện 4.3 Lựa chọn các phần tử của hệ thống cấp điện cho phân xởng 4.3.1 Chọn tủ phân phối và tủ động lực cho phân xởng 1 Chọn tủ phân phối cho phân xởng Chọn tủ phân phối hạ áp của ABB mã hiệu MNS có thông số kỹ thuật cho trong bảng 4.5 đợc thiết kế theo kiểu mẫu làm sẵn, các thiết bị sau khi... thống cung điện cho phân xởng Theo nh chơng 3 đã phân phụ tải của xởng làm 4 nhóm, do đó dự định sẽ sử dụng 1 tủ phân phối tổng cấp điện rẽ nhánh cho 4 tủ động lực và 1 tủ chiếu sáng Từ mỗi tủ động lực cấp điện theo hình tia cho từng phụ tải Các tủ động lực và tủ phân SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 33 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất phối sử dụng các áptômát để bảo vệ cho các động cơ. .. chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết bị đợc công suất và quá trình công nghệ của từng thiết bị có thể bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ áp phân xởng số liệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơ và của từng nhóm động cơ trong phân xởng Với 1 động cơ: Ptt = Pđm Với nhóm động cơ: n 3 SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 21 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất n Ptt... các thanh ray có sẵn SV:Nguyễn Anh Đức Điện K54B 34 Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Bảng 4.5 Kích thớc chung I đm, A Dài Rộng Sâu Thanh cái Thanh 2200 1000 400 chính 5000 IN, kA Thanh cái chính Thanh cái nhóm Iôđnh Iôđ Iôđnh Iôđ cái 1899 1000(1s) 250 80(1s) 175 2 Chọn tủ động lực cho phân xởng Tủ động lực tại khu vực sản xuất để cấp điện cho các đơn vị sản xuất hoặc cấp điện cho. .. áp cấp điện cho phân xởng là loại 1806,6/0,4 do Việt Nam chế tạo có các thông số kỹ thuật ở bảng 3.7 Bảng 3.7 Công Hiệu suất Điện áp định mức, Loại định Tổn thất, W suất kV mức, Cao áp 180 6,6 / 0,4 180 6,6 I o, UN, % % định Hạ áp 0,4 P0 1000 Pn 4000 mức, % 97,30 5,5 6,0 Chơng 4 Thiết kế chi tiết mạng điện hạ áp của phân xởng 4.1 Tính toán dòng điện của từng phụ tải trong phân xởng Phân xởng sẽ thiết. .. tính ngợc trở về nguồn tức là tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp điện Tính toán đợc phụ tải điện sẽ giúp + Chọn tiết diện dây dẫn của lới cung cấp và phân phối điện áp từ dới 1000V trở lên + Chọn số lợng và công suất máy biến áp của trạm biến áp + Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối + Chọn các thiết bị chuyển mạch và bảo vệ Dới đây là một số phơng pháp xác định phụ tải... nhóm thiết bị, tra sổ tay kmax: Hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra theo 2 đại lợng ksd và nhq nhq: Số thiết bị dùng điện hiệu quả - Trình tự xác định + Xác định n1: Số thiết bị có công suất lớn hơn hay bằng một nửa công suất của thiết bị lớn nhất trong nhóm + Xác định P1 tổng công suất của n1 thiết bị trên n P1 = Pdmi (3.13) P P (3.14) i =1 + Tính n* = n1 n P* = 1 + Từ n* và p* tra tài liệu thiết kế. .. với các thiết bị dùng điện 1 pha Thiết bị 1 pha đấu vào điện áp pha Pqd = 3 Pdm (3.17) Pqd = 3 Pdm (3.18) Thiết bị đấu vào điện áp dây Cuối cùng phụ tải tính toán toàn phân xởng với n nhóm n Pttpx = k dt Ptti (3.19) i =1 n Qttpx = k dt Qtti = i =1 n k P dt i =1 tti tgi (3.20) 2 Sttpx = Pttpx + Q 2ttpx 3.2 Tính toán chi tiết Các máy móc công cụ của phân xởng cơ điện có thông số cho ở bảng 3.1 và đợc... *) Ghi chú: Công suất của các thiết bị cho ở bảng trên là công suất điện đợc quy đổi từ công suất có định mức và cũng nh đã quy đổi từ các chế độ làm việc ngắn hạn, ngắn hạn lặp lại về chế độ làm việc dài hạn a) Phân nhóm phụ tải Căn cứ vào đặc thù và yêu cầu sản xuất của phân xởng cũng nh đặc tính kỹ thuật của các thiết bị chia phụ tải thành 4 nhóm b) Tính tính toán phụ tải của toàn phân xởng : Sau... trng cho chế độ làm việc của các thiết bị điện trong nhóm Do vậy kyc cũng phụ thuộc vào các yếu tố nh đối với kmax 3.1.4 Xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb (Phơng pháp số thiết bị làm việc hiệu quả nhq hay phơng pháp sắp xếp biểu đồ) Sau khi xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết cho từng phân xởng khi đã có những thông tin chính xác về mặt bằng bố trí máy móc, thiết ... đồ án gồm phần chính: *Phần 1: Khái quát Công ty than Đèo Nai tình hình cung cấp điện công ty *Phần 2: Thiết kế cung cấp điện cho phân xởng điện công ty Vì thời gian có hạn trình độ thân nhiều... Đức Điện K54B Lớp: Cơ Đồ án Tốt Nghiệp Trờng Đại Học Mỏ - Địa Chất Chơng Khái quát công ty cổ phần than Đèo Nai- ViNACOMIN 1.1 Giới thiệu chung công ty 1.1.1 Vị trí địa lý Công ty than Đèo Nai. .. Địa Chất Cơ cấu tổ chức điện - Phó giám đốc điện vận tải thông qua trởng phòng điện để đạo công tác Cơ điện - Trởng phòng điện đạo Phó quản đốc Cơ điện công trờng, phân xởng toàn Công ty - Phó