MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 2 1.1. Vị trí địa lý, địa chất và khí hậu mỏ 2 1.1.1.Vị trí địa lý 2 1.1.2. Tình hình khí hậu địa chất thủy văn 2 1.1.2.1. Điều kiện địa chất 2 1.1.2.2. Điều kiện khí hậu 2 1.2. Công nghệ khai thác, bốc xúc vận tải 3 1.3. Cơ cấu tổ chức của Công ty 5 1.4. Định hướng phát triển của công ty 7 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 1 2. 1. Nguồn cung cấp điện 1 2.1.1. Nguồn điện 1 2.2. Trạm biến áp trung gian 356kV 1 2.2.1. Giới thiệu trạm biến áp 356kV 1 2.2.2. Nguyên lý vận hành của trạm biến áp chính 356kV 2 2.2.3. Các thiết bị trong trạm 2 2.3. Các hình thức bảo vệ rơle trong trạm biến áp 5 2.3.1. Bảo vệ chống quá dòng điện pha 6 2.3.2. Bảo vệ dòng chạm đất 7 2.3.3. Bảo vệ bằng rơle khí 7 2.3.4. Bảo vệ quá điện áp tự nhiên 8 2.4. Hệ thống đo lường và nguồn điện một chiều 8 2.5. Mạch điện 6kV của mỏ 8 2.6. Đánh giá tình trạng sử dụng máy biến áp 356kV của Công ty than Mạo Khê 9 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG 1 3.1. Những vấn đề chung khi thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng 1 3.1.1. Đặt vấn đề 1 3.1.2. Đối tượng và dữ liệu thiết kế 1 3.1.3. Yêu cầu thiết kế cung cấp điện 1 3.1.4 Nhiệm vụ thiết kế 2 3.2. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2 3.2.1 Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán 2 3.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 2 3.3. Giới thiệu và chia nhóm các phụ tải điện của phân xưởng 6 3.3.1. Mặt bằng bố trí thiết bị 6 3.2.2. Chia nhóm các phụ tải điện của phân xưởng 6 3.4. Xác định phụ tải tính toán trong nhóm 8 3.3.2. Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng toàn phân xưởng 2 3.3.3. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng 2 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 3 4.1. Đặt vấn đề 3 4.2. Lựa chọn kết cấu trạm 3 4.3. Tính toán lựa chọn chi tiết các phần tử của trạm biến áp 6 4.4. Chọn sơ bộ các thiết bị phía cao áp 7 4.4.1. Lựa chọn cầu dao phụ tải 7 4.4.3. Lựa chọn BI 7 4.3.4. Lựa chọn BU 8 4.5. Tính toán ngắn mạch 8 4.6. Kiểm tra các thiết bị đã chon sơ bộ theo điều kiện 9 4.6.1. Kiểm tra máy cắt trong tủ hợp bộ 9 4.6.2. Kiểm tra cầu chì cao áp 10 4.6.3. Kiểm tra cầu dao phụ tải 10 4.6.4. Kiểm tra máy biến dòng BI cao áp 10 4.6.5. Kiểm tra máy biến áp đo lường BU 11 4.6. Lựa chọn các thiết bị hạ áp 11 4.6.1. Lựa chọn máy biến dòng hạ áp 11 4.6.2. Lựa chọn áptômát cho phía hạ áp 12 4.6.3. Lựa chọn thiết bị đo đếm cho tủ hạ áp 12 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 13 5.1. Thành lập sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp cho phân xưởng 13 5.1.1. Nguyên tắc chung 13 5.1.2. Sơ đồ nguyên lý đi dây mặt bằng phân xưởng sửa chữa cơ điện 13 5.2. Lựa chọn các phần tử của hệ thống cung cấp điện phân xưởng 14 5.2.1 Lựa chọn tủ phân phối và tủ động lực 14 5.2.2. Lựa chọn tiết diện thanh dẫn theo các điều kiện phát nóng 15 5.2.3. Lựa chọn tủ động lực cho phân xưởng 16 5.2.4. Lựa chọn Áptômát bảo vệ cho mạng hạ áp 17 5.2.4.Lựa chọn các áptômát cho tủ động lực 2 5.2.5. Lựa chọn áptômát tổng cho tủ phân phối 8 5.3. Lựa chọn cáp điện cho mạng hạ áp 12 5.3.1.Lựa chọn các đoạn cáp chính từ TPP cấp điện tới các TĐL 13 5.4. Kiểm tra mạng theo hai điều kiện kỹ thuật 3 5.4.1 Kiểm tra mạng hạ áp theo hai điều kiện tổn hao điện áp cho phép khi các động cơ trong mạng làm việc bình thường 3 5.4.2 Kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện mở máy của động cơ 7 5.5. Tính toán ngắn mạch, kiểm tra ổn định nhiệt của cáp và khả năng cắt của thiết bị bảo vệ 11 5.5.1. Tính ngắn mạch trong mạng cáp hạ áp 11 5.5.2. Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp 2 5.5.3. Kiểm tra khả năng cắt của thiết bị bảo vệ (áptômát) 1 5.5.4 Kiểm tra khả năng cắt chọn lọc của thiết bị bảo vệ 2 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 1 6.1. Cơ sở lý thuyết về tính toán chiếu sáng 1 6.2. Các phương pháp tính toán chiếu sáng 1 6.3.Tính toán chi tiết 2 6.4. Lựa chọn các phần tử trong mạng điện chiếu sáng xưởng gia công cơ khí 5 6.5. Tính toán ngắn mạch để kiểm tra thiết bị 1 CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN TIẾP ĐẤT BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 1 7.1. Đặt vấn đề 1 7.2. Phương pháp tính toán nối đất cho phân xưởng 1 7.3. Tính toán nối đất cho trạm biến áp 3
Đồ án tốt nghiệp TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN ĐIỆN KHÍ HÓA XÍ NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Khánh Tuyền Ngành: Điện khí hóa Khóa: 57 Mã số ngành: 60.52.52 Thời gian nhận đề tài: Ngày 25 tháng 02 năm 2016 Thời gian hoàn thành: Ngày 14 tháng 05 năm 2016 Hệ đào tạo: Chính quy TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA CƠ KHÍ CỦA CÔNG TY THAN MẠO KHÊ - TKV Phần chung Giới thiệu tổng quan tình hình cung cấp điện công ty Than Mạo Khê - TKV Phần chuyên đề Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí công ty Than Mạo Khê - TKV Giáo viên hướng dẫn: ThS Lê Văn Tuần Trưởng Bộ môn: TS.Đỗ Như Ý Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 1.1 Vị trí địa lý, địa chất khí hậu mỏ 1.1.2 Tình hình khí hậu địa chất thủy văn .2 1.1.2.1 Điều kiện địa chất 1.1.2.2 Điều kiện khí hậu .2 1.2 Công nghệ khai thác, bốc xúc vận tải 1.3 Cơ cấu tổ chức Công ty .5 1.4 Định hướng phát triển công ty TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 2.1 Nguồn cung cấp điện .1 2.1.1 Nguồn điện 2.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV 2.2.1 Giới thiệu trạm biến áp 35/6kV 2.2.2 Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6kV 2.2.3 Các thiết bị trạm 2.3 Các hình thức bảo vệ rơle trạm biến áp 2.3.1 Bảo vệ chống dòng điện pha 2.3.2 Bảo vệ dòng chạm đất 2.3.3 Bảo vệ rơle khí .7 2.3.4 Bảo vệ điện áp tự nhiên 2.4 Hệ thống đo lường nguồn điện chiều 2.5 Mạch điện 6kV mỏ 2.6 Đánh giá tình trạng sử dụng máy biến áp 35/6kV Công ty than Mạo Khê XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN CỦA PHÂN XƯỞNG .1 3.1 Những vấn đề chung thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng 3.1.1 Đặt vấn đề .1 3.1.2 Đối tượng liệu thiết kế .1 3.1.3 Yêu cầu thiết kế cung cấp điện .1 3.1.4 Nhiệm vụ thiết kế 3.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 3.2.1 Mục đích việc xác định phụ tải tính toán 3.2.2 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán 3.3 Giới thiệu chia nhóm phụ tải điện phân xưởng Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp 3.3.1 Mặt bố trí thiết bị 3.2.2 Chia nhóm phụ tải điện phân xưởng 3.4 Xác định phụ tải tính toán nhóm a) Phụ tải tính toán nhóm 3.3.2 Xác định phụ tải tính toán chiếu sáng toàn phân xưởng 3.3.3 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xưởng .2 THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP CHO PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 4.1 Đặt vấn đề 4.2 Lựa chọn kết cấu trạm .3 4.3 Tính toán lựa chọn chi tiết phần tử trạm biến áp .6 4.4 Chọn sơ thiết bị phía cao áp 4.4.1 Lựa chọn cầu dao phụ tải .7 4.4.3 Lựa chọn BI 4.3.4 Lựa chọn BU 4.5 Tính toán ngắn mạch .8 4.6 Kiểm tra thiết bị chon sơ theo điều kiện 4.6.1 Kiểm tra máy cắt tủ hợp 4.6.2 Kiểm tra cầu chì cao áp .10 4.6.3 Kiểm tra cầu dao phụ tải 10 4.6.4 Kiểm tra máy biến dòng BI cao áp 10 4.6.5 Kiểm tra máy biến áp đo lường BU 11 4.6 Lựa chọn thiết bị hạ áp 12 4.6.1 Lựa chọn máy biến dòng hạ áp 12 4.6.2 Lựa chọn áptômát cho phía hạ áp .12 4.6.3 Lựa chọn thiết bị đo đếm cho tủ hạ áp 12 THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP CHO 13 PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 13 5.1 Thành lập sơ đồ nguyên lý mạng hạ áp cho phân xưởng .13 5.1.1 Nguyên tắc chung .13 5.1.2 Sơ đồ nguyên lý dây mặt phân xưởng sửa chữa điện .13 5.2 Lựa chọn phần tử hệ thống cung cấp điện phân xưởng 14 5.2.1 Lựa chọn tủ phân phối tủ động lực 14 5.2.2 Lựa chọn tiết diện dẫn theo điều kiện phát nóng 15 5.2.3 Lựa chọn tủ động lực cho phân xưởng 16 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp 5.2.4 Lựa chọn Áptômát bảo vệ cho mạng hạ áp .17 5.2.4.Lựa chọn áptômát cho tủ động lực 5.2.5 Lựa chọn áptômát tổng cho tủ phân phối 5.3 Lựa chọn cáp điện cho mạng hạ áp 13 5.3.1 Lựa chọn đoạn cáp từ TPP cấp điện tới TĐL .14 5.4 Kiểm tra mạng theo hai điều kiện kỹ thuật .3 5.4.1 Kiểm tra mạng hạ áp theo hai điều kiện tổn hao điện áp cho phép động mạng làm việc bình thường 5.4.2 Kiểm tra mạng hạ áp theo điều kiện mở máy động 5.5 Tính toán ngắn mạch, kiểm tra ổn định nhiệt cáp khả cắt thiết bị bảo vệ 11 5.5.1 Tính ngắn mạch mạng cáp hạ áp 11 5.5.2 Kiểm tra ổn định nhiệt cáp 5.5.3 Kiểm tra khả cắt thiết bị bảo vệ (áptômát) 5.5.4 Kiểm tra khả cắt chọn lọc thiết bị bảo vệ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 6.1 Cơ sở lý thuyết tính toán chiếu sáng 6.2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng 6.3.Tính toán chi tiết .2 6.4 Lựa chọn phần tử mạng điện chiếu sáng xưởng gia công khí 6.5 Tính toán ngắn mạch để kiểm tra thiết bị .1 TÍNH TOÁN TIẾP ĐẤT BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 7.1 Đặt vấn đề 7.2 Phương pháp tính toán nối đất cho phân xưởng 7.3 Tính toán nối đất cho trạm biến áp Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển lớn mạnh kinh tế Công nghiệp hoá, đại hóa đóng vai trò chủ đạo then chốt Với ngành công nghiệp phát triển điện khí hoá đóng vai trò quan trọng khâu thiếu trình sản xuất đặc biệt với ngành khí, khai thác than khoáng sản Thiết kế cung cấp điện việc làm khó cấp thiết Do nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt ngày đòi hỏi cao số lượng chất lượng Một công trình điện dù nhỏ yêu cầu kiến thức tổng hợp từ nhiều nghành khác (cung cấp điện, thiết bị điện, an toàn điện) Ngoài người thiết kế phải có hiểu biết định xã hội, môi trường, đối tượng cấp điện Một phương án cung cấp điện tối ưu giảm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện, chi phí vận hành, tổn thất điện năng, thuận lợi sửa chữa, thu hồi vốn nhanh Để hoà chung với phát triển lên đất nước, nhiều năm qua trường Đại học Mỏ - Địa chất không ngừng nâng cao chất lượng dạy học Nhằm trang bị cho sinh viên kiến thức đáp ứng yêu cầu sản xuất Được học tập năm khoa Cơ điện Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, thân em trang bị kiến thức chuyên môn, kết hợp với kiến thức thực tế giao đề tài tốt nghiệp: ‘‘Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa khí Công ty Than Mạo Khê - TKV’’ Sau quãng thời gian thực tập tìm hiểu thực tế Công ty Than Mạo Khê, nghiên cứu tài liệu giúp đỡ tận tình Thầy môn nói chung đặc biệt Thầy giáo hướng dẫn Thạc sỹ: Lê Văn Tuần, đến đồ án em hoàn thành Nhân dịp này, cho phép em bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Thầy, Cô giáo trường môn, Thầy giáo hướng dẫn Và em xin chân thành cảm ơn Công ty Than Mạo Khê, phân xưởng khí tạo điều kiện cho em hoàn thành nhiệm vụ học tập Đồ án chuyên ngành gồm chương, tổng hợp lại kiến thức học hiểu sâu Điện khí hoá, nhiều kiến thức liên ngành như: Cơ sở cung cấp điện, Máy thiết bị điện, an toàn, môi trường Do khả năng, thời gian, tài liệu hạn chế nên đồ án tránh thiếu sót Rất mong bảo Thầy, Cô môn bạn đồng nghiệp Để đồ án hoàn thiện có khả ứng dụng sản xuất Em mong thầy giúp đỡ góp ý bổ sung Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 14 tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực Phạm Khánh Tuyền Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 1.1 Vị trí địa lý, địa chất khí hậu mỏ 1.1.1 Vị trí địa lý Công ty than Mạo Khê đơn vị mỏ hầm lò thuộc tập đoàn than Việt Nam Công ty than Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh nằm gần trung tâm công nghiệp như: Công ty xi măng Hoàng Thạch, nhà máy gốm sứ Quang Vinh, Công ty Than Uông Bí… Các khu khai thác nằm phía Bắc huyện Đông Triều thuộc tỉnh Quảng Ninh thuộc cánh cung Đông Triều có tọa độ là: 106 33’45” ÷ 106 30’27” kinh độ Đông 21 02’33” ÷ 21 06’15” vĩ độ Bắc - Công ty than Mạo Khê quản lý 15 tuyến thăm dò với chiều dài 7,5km chia làm khu: Khu 65, Khu Tràng Khê khu Tràng Bạch - Phía Đông giáp xã Hồng Thái - Phía Tây giáp xã Kim Sơn - Phía Nam giáp thị trấn Mạo Khê - Phía Bắc giáp xã Tràng Lương Do điều kiện vị trí địa lý Công ty than Mạo Khê nên thuận lợi cho giao thông đường bộ, đường sắt đường thủy với quốc lộ 18 sông Kinh Thầy 1.1.2 Tình hình khí hậu địa chất thủy văn 1.1.2.1 Điều kiện địa chất Công ty than Mạo Khê thuộc khu vực núi thấp bị bào mòn kéo dài từ Đông sang Tây với độ cao trung bình từ 15 tới 505m Trong địa hình Công ty than Mạo Khê có suối suối Văn Lôi suối Bình Minh Trữ lượng than Công ty than Mạo Khê hình thành theo hướng từ Đông sang Tây với địa chất mỏ phức tập thời kì khai thác trước thực dân Pháp hình thành bọc nước ngầm cấu tạo vùng địa chất giả Độ dốc vỉa than không vỉa có chứa lượng lớn khí Mêtan (CH4) xuất đới phong hóa khu vực khai thác, mỏ than Mạo Khê xếp vào mỏ siêu hạng 1.1.2.2 Điều kiện khí hậu Công ty than Mạo Khê nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa chiếm 90% lượng mưa năm, lượng mưa trung bình hàng năm 1700mm Vào mùa khô thời tiết diễn biến phức tạp nhiệt độ xuống từ đến 12 độ, thời tiết khô hanh kèm theo xương mù Nhiệt độ vào mùa hè có lúc lên tới 36 đến 39 độ Độ ẩm trung bình hàng năm 68% lượng bốc trung bình từ 2,2 đến 3,4m/s Tốc độ gió trung bình hàng năm 27m/s lớn 38m/s, mùa mưa bão thường có gió cấp đến cấp 10 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp 1.2 Công nghệ khai thác, bốc xúc vận tải * Công nghệ khai thác Bắt đầu từ năm 1889 thực dân Pháp tiến hành khai thác vỉa than có giá trị hai cánh vỉa tuyến VII phía Tây đến vỉa than 5, 6, từ mức (+30) trở lên, cánh Bắc than khai thác hết, khu Văn Lôi tuyến khai thác đến mức (+120) so với mực nước biển Sau giải phóng năm 1954 mỏ than Mạo Khê tiếp quản phục hồi vào khai thác lò mức (+30/+100) từ (+100/+142), từ mức (+42) lên lò vỉa khai thác hết Năn 1992 mỏ Mạo Khê mở rộng hệ thống giếng nghiêng đưa vào khai thác từ mức (+3) xuống mức (-25) vỉa cánh Bắc vĩ tuyến IV với 09 lò chợ khai thác, sản lượng 700.000 đến 800.000 tấn/năm Đây điện khai thác chủ yếu, để có điện sản xuất lâu dài liên tục mỏ than Mạo Khê mở rộng khu khai thác chủ yếu, để có điện sản xuất lâu dài liên tục mỏ than Mạo Khê mở rộng khu khai thác phía Đông phía Tây mức (-80), khai thác cánh Bắc cánh Nam * Phương pháp khai thác mỏ Phương pháp khai thác than mỏ Mạo Khê chủ yếu tiến hành theo phương pháp phân tầng khoan nổ mìn khấu đuổi Với hình thức khai thác việc khai thác than phân tầng chia thành công việc rõ rệt Khâu đào lò chuẩn bị tiến hành trước, khai thác than Hai khâu dùng phương pháp khoan nổ mìn + Hệ thống mỏ vỉa: Hiện để khai thác than từ mặt sân công nghiệp (-80) lên mức (+30) hệ thống mở vỉa đường lò Mạo Khê dùng đường lò xuyên vỉa cho tầng khai thác Để khai thác từ mức (-25) lên mức (+30) mỏ đào hai giếng nghiêng từ mức (+30) xuống (-25), độ dốc 25o Đường lò xuyên vỉa mức (+30) để vận chuyển vật tư thông giao cho tầng khai thác Từ đường lò xuyên vỉa dọc vỉa đá mở hai phía theo hướng Đông Tây theo hình xương cá song song với vỉa than (cách vỉa than khoảng 50 đến 70 mét) khoảng từ 70 đến 120 mét đào đường xuyên vỉa cúp vào đến vỉa than Các cúp đào đường lò dọc vỉa than mức (-25) sau đào thượng theo lò chợ khai thác lên lò (+30) Phục vụ cho khai thác tầng (-80) lên tầng (-25) mỏ mở hai đường lò giếng nghiêng từ mức (+17) xuống sân ga (-80), giếng có độ dốc 16 o để vận chuyển than, giếng phụ có độ dốc 25o để vận chuyển vật liệu đất đá thải Sau đào đường lò mức (-80) xuyên vỉa dọc vỉa đá song song với đường lò mức (-80) lên (-25) lên (+30) làm lò thông gió đào lò thượng than để hình thành lò chợ tiến hành khai thác Công ty than Mạo Khê áp dụng hệ thống khai thác như: - Hệ thống khai thác tầng lò chợ liền gương - Hệ thống khai thác buồng lưu than - Hệ thống khai thác cột dài theo phương khấu giật - Hệ thống khai thác kiểu buồng thượng * Công nghệ đào chống lò đá (xây dựng bản) - Cung cấp khí nén cho khoan khí ép phục vụ cho công tác đào chống lò đá Công ty than Mạo Khê dùng loại máy khí ép là: Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp - Máy ép khí di động (ZN IIIB-5M) (ZN IIIBKC-5) phục vụ cho công tác đào chống lò đá phân tầng (-25) (+30) - Máy ép khí cố định (4L-20/8) phục vụ chủ yếu cho công tác đào lò đá chuẩn bị sản xuất phân tầng (-80) Dùng khoan khí ép tạo mìn sau dùng thuốc nổ kíp để phá đất cho đường lò Lượng đá bị phá vỡ dùng máy súc điện loại (1II IIH-5) Liên Xô để súc vào xe goòng tấn, tàu điện kéo ga chân trục, dùng tời trục kéo xe goòng lên sân công nghiệp, đổ qua quang lật điện vào ôtô chuyển bãi thải Đường lò chống rùi chống kim loại lòng mỏ CBII-19, 22, 27 nơi xung yếu đổ bê tông vòm * Công tác vận tải Máy xúc (điện) Đất đá gương lò đá Tàu điện ác quy Sân ga đáy giếng Bãi thải Ôtô Miệng giếng quang lật Tời trục goòng Hình 1.1 Sơ đồ công tác vận tải * Công tác thông gió Thông gió Công ty than Mạo Khê chủ yếu dung phương pháp thông gió hút, có hai trạm thông gió dung để thông gió cho toàn mỏ là: + Trạm quạt mức (+124) gồm hai quạt BOK-1,5 + Trạm quạt mức (+80) gồm hai quạt BOK-1,5 * Công tác thoát nước mỏ + Thoát nước tự nhiên Nước mức (+30) trở lên thoát mương, rãnh dọc theo đường lò theo mức khai thác Sau chảy hệ thống mương nhân tạo chảy suối Nước từ đường Theo mương rãnh bên hông Chảy lò Theo mương sông Hình 1.2 Sơ đồ thoát nước tự nhiên mức (+30) + Thoát nước nhân tạo (dùng máy bơm) Công ty than Mạo Khê có trạm bơm (3 hệ thống bơm) đặt vị trí khác sân ga đáy giếng phân tầng mức âm để thoát nước mạch, nước ngầm từ diện khai thác phân tầng khác Từ mức (-25) lên mức (+30) đặt trạm bơm gồm hệ thống bơm li tâm Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp (mã hiệu LT-280/70, loại động BJ02 công suất 100KW) đặt hầm bơm giếng nghiêng mức (-25) để thoát nước cho mức (-25) lên mức (+30) Nước từ đường lò -25 Biển Đông Chảy hầm chứa sân ga -25 Qua hệ thống bơm -25 Chảy sông Kinh Thầy Đường ống Mương nước nhân tạo +30 Hình 1.3 Sơ đồ thoát nước tự nhiên phân tầng (-25) Nước từ mức (-80) bơm lên mặt phẳng mức (+17) qua hệ thống bơm đặt hầm bơm cạnh sân ga đáy giếng mức (-80) bao gồm 03 bơm cao áp loại máy bơm trục ngang cấp miệng hút (mã hiệu bơm 1250/125, động loại (A13-46-4T4) công suất động 630kW, điện áp định mức U đm=6kV) Ngoài có hệ thống 03 bơm dự phòng hạ áp (mã hiệu LT-280/70, động loại BJ02 công suất 100kW) đặt cạnh hệ thống bơm cao áp Nước đường lò -80 Chảy qua đường lò Chảy hầm chứa nước trung tâm Chảy suối thoát nước Nước bơm lên mặt +17 Qua hệ thống bơm nước trung tâm Hình 1.4 Sơ đồ thoát nước nhân tạo phân tầng (-80) 1.3 Cơ cấu tổ chức Công ty Hiện Công ty than Mạo Khê có 5000 công nhân viên chức chia làm ca, ca làm việc nghỉ theo chế độ luân phiên Công ty than Mạo Khê áp dụng hình thức quản lý trực tuyến, chức tuyến chịu đạo trực tiếp từ tuyến Quá trình tổ chức quản lý thể sơ đồ tổ chức quản lý kinh doanh Công ty (hình 1.5) (hình 1.6) Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp * Sơ đồ tổ chức máy hành Công ty than Mạo Khê – TKV Hình 1.5 Sơ đồ tổ chức quản lý hành Công ty than Mạo Khê * Cơ cấu tổ chức Cơ điện P Giám đốc điện Phòng kĩ thuật điện Phó quản đốc phân xưởng lò Quản đốc phân xưởng Phó quản đốc kĩ thuật Phó quản đốc trực ca Các tổ sản xuất Các tổ sản xuất Hình 1.6 Sơ đồ cấu tổ chức Cơ điện Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 6.1 Cơ sở lý thuyết tính toán chiếu sáng Khái quát chung chiếu sáng nhà - Chiếu sáng làm việc: dùng để đảm bảo làm việc, hoạt động bình thường người, vật phương tiện vận chuyển thiếu ánh sáng tự nhiên - Chiếu sáng cố: cho phép tiếp tục làm việc thời gian đảm bảo an toàn người khỏi nhà hệ chiếu sáng làm việc bị hư hỏng hay bị cố - Chiếu sáng an toàn: để phân tán người (trong nhà trời) cần thiết lối lại, nơi xí nghiệp công cộng có 50 người, cầu thang nhà có từ tầng trở lên Chiếu sáng bảo vệ: cần thiết đêm công trình xây dựng nơi sản xuất 6.2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng Có nhiều phương pháp tính toán chiếu sáng như: - Mỹ có phương pháp tính toán chiếu sáng sau: + Phương pháp quang thông + Phương pháp điểm - Còn Pháp có phương pháp tính toán chiếu sáng sau: + Phương pháp hệ số sử dụng + Phương pháp điểm phương pháp tính toán chiếu sáng phầm mềm chiếu sáng → Ta chọn tính toán chiếu sáng theo phương pháp hệ số sử dụng, phương pháp gồm bước sau: Nghiên cứu đối tượng chiếu sáng Lựa chọn độ rọi yêu cầu Chọn hệ chiếu sáng Chọn nguồn sáng Chọn đèn Lựa chọn chiều cao treo đèn: Tùy theo: đặc điểm đối tượng, loại công việc, loại bóng đèn, giảm chói, bề mặt làm việc Ta phân bố đèn sát trần (h’=0) cách trần khoảng h’ Chiều cao bề mặt làm việc độ cao 0.8 m so với sàn (mặt bàn) sàn tùy theo công việc Khi độ cao treo đèn so với bề mặt làm việc: htt= H - h’- 0.8 (với H: chiều cao từ sàn đến trần) Cần ý chiều cao h tt đèn huỳnh quang không vượt 4m, không độ sáng bề mặt làm việc không đủ Còn đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại… nên treo độ cao từ 5m trở lên để tránh chói Xác định thông số kỹ thuật ánh sáng: Với: h’ – chiều cao từ bề mặt đèn đến trần Xác định hệ số sử dụng: Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Dựa thông số: loại đèn, tỷ số treo, số địa điểm, hệ số phản xạ trần, tường, sàn ta tra giá trị hệ số sử dụng bảng nhà chế tạo cho sẵn Xác định quang thông tổng yêu cầu: E S δ Φ tong = tb (6.1) U Trong đó: Etb – độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lux) S – diện tích bề mặt làm việc (m2 ) δ – hệ số bù Φtong – quang thông tổng đèn (lm) Xác định số đèn: N bongden = Φ tong (6.2) Φ cacbong /1bo Kiểm tra sai số quang thông: ∆Φ% = N boden Φ cacbong /1bo − Φ tong Φ tong 100% (6.3) 10 Phân bố đèn dựa yếu tố: - Phân bố cho độ rọi đồng tránh chói, đặc điểm kiến trúc đối tượng, phân bố đồ đạc - Thỏa mãn yêu cầu khoảng cách tối đa dãy đèn dãy, dễ dàng vận hành bảo trì 11 Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc: Etb = 6.3.Tính toán chi tiết N boden Φ cacbong /1bo U S δ (6.4) Hình 6.1 Sơ đồ tính toán chiếu sang * Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng Phân xưởng khí công ty than Mạo Khê có gian phòng làm việc tách biệt Ta tiến hành tính toán chiếu sáng cho gian phòng làm việc 1– Kích thước: - Xưởng gia công khí có: H= 4,5m, dài a= 50m, rộng b= 20m - Xưởng rèn có: H= 4,5m, dài a= 30m, rộng b= 30m Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp - Xưởng gia công kết cấu có: H= 4,5m, dài a=10m, rộng b=20m - Xưởng gia công kết cấu uốn vỉ có: H=4,5m, dài a= 10m, rộng b= 20m • trần: vàng creme Hệ số phản xạ trần ρ = 0.8 • tường: quét vôi ve màu tối Hệ số phản xạ tường ρ = 0.3 • sàn: gạch tối màu Hệ số phản xạ sàn ρ = 0.1 Ta thiết kế chiếu sáng điển hình cho xưởng gia công khí có diện tích lớn dùng phần mềm Dialux thiết kế tương tự cho xưởng lại - Xưởng gia công khí có: H= 4,5m, dài a= 50m, rộng b= 20m 2– Tra bảng 13.1 chương kĩ thuật chiếu sáng sách cung cấp điện thầy Nguyễn Xuân Phú, với xưởng khí lấy Độ rọi yêu cầu: Etb= 300(lx) Hình 6.2 đồ thị đường cong Kruithof 3– Chọn hệ chiếu sáng: chung 4– Chọn khoảng nhiệt độ màu: Tm=3000 (0K) theo đồ thị đường cong Kruithof 5– Chọn bóng đèn loại: Natri cao áp đèn MBF Ra= 80; Pđm= 70 (W); Φđ= 6500 (lm); Tm= 2800 (0K); η =130 lm/W Số đèn/bộ: đèn/1 ; Quang thông bóng/1 bộ: 1x6500 (lm) 6– Hiệu suất cấp đèn : 0,72B Hiệu suất trực tiếp ηd =0,72 Cấp trực tiếp B 7–Tính sơ số đèn: cách trần h’= 0,7(m); bề mặt làm việc: 0,8(m) Chiều cao treo đèn so với bề mặt làm việc: h = 4,5–0,7–0,8= 3(m) Nmax= 1,5.h= 1,5.3= 4,5 a 50 = = 11,1 → Chọn 11 N max 4,5 b 20 = = 4, 44 → Chọn → Số đèn theo cạnh b là: N b = N max 4,5 → Vậy số đèn tối thiểu cần dùng là: Na.Nb= 11.5= 55 → Số đèn theo cạnh a là: N a = 8– Chỉ số địa điểm: K= a.b 1000 = = 3,17 h.(a + b) 4,5.(50 + 20) 9– Hệ số bù: δ = 1,6- Môi trường nhiều bụi 10– Tỷ số treo: j = h' 0, = = 0,13 h '+ h 0, + 4,5 11– Hệ số sử dụng: Tra bảng hệ số Ud% với đèn cấp B, số j=0 j=1/3, K=5, phản xạ 753 theo tài liệu kĩ thuật chiếu sáng ta có bảng 6.1 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Bảng 6.1: Thông số j Ud đèn cấp B j 0,189 Ud 116 Ud.0,189 Dùng phương pháp nội suy: U d 0,189 = U d 1/3 114 (U d 1/3 − U d ).(0,189 − 0) = 1,148 −0 → Ud= 1,148 12– Quang thông tổng: Etb S δ 150.1000.1,3 Φ tong = = = 235782 (lm) ηd U d + ηi U i 0, 72 + 1,148 13– Xác định số đèn: Φ tong 235782 Φ boden = = = 4286,94 Φ cacbong /1bo 55 Do ta thấy bóng đèn Na cao áp có quang thông gần với 4286,94(lm) bóng: Pđ=100W; Tm= 2700; IRC = 70 Số đèn/bộ:1; Quang thông bóng/bộ:1x6500 (lm) Φ tong 235782 N boden = = = 36, 27 Φ cacbong /1bo 6500 → Chọn 36 đèn 14- Kiểm tra sai số quang thông N boden Φ cacbong /1bo − Φ tong 100.6500 − 235782 ∆Φ % = 100% = 100% = 1, 75% Φ tong 235782 Sau tính toán sơ ta có sơ đồ bố trí 24 đèn * Với khoảng cách là: n=3m; q=1m; m= 4,5m; p= 2m n n m m ≤ q = ≤ ; ≤ p = ≤ 3 Trong đó: n- khoảng cách bóng liên tiếp hàng m- khoảng cách bóng đèn liên tiếp cột q- khoảng cách từ tường tới hàng p- khoảng cách từ tường đến cột Ta có sơ đồ bố trí đèn xưởng gia công khí mặt điển hình: Hình 6.3 Sơ đồ bố trí đèn xưởng gia công khí Chỉ số lưới: km = 2.n.m 2.3.4,5 = = 0,8 h.(n + m) 4,5.(3 + 4,5) Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Chỉ số gần tường: k p = Ta có: kp km = a p + b.q 50.2 + 20.1 = = 0,38 h.(a + b) 4,5.(50 + 20) 0,38 = 0, 475 → k p =0,475 km 0,8 F’u phụ thuộc vào yếu tố sau : K, km, kp , j Để tính F’u ta nội suy cấp theo trình tự sau đây: K= Với km=0,8; kp =0,38 j=0 Ta có: 629 kp F’u Fu'0,38 = 629 + 0,38 F’u0,38 Bảng 6.2 0,75 920 (920 − 629).(0,38 − 0) = 776, 44 (0, 75 − 0) Vậy quang thông tương đối riêng phần mặt hữu ích F’u= 776,44 15- Kiểm tra độ rọi trung bình bề mặt làm việc Etb = N boden Φ cacbong /1bo U S δ = 24.10000.1, 448.0, 72 = 417, 02 (lx) 1000.0, → Kết luận: thỏa mãn yêu cầu Tính tương tự ta thiết kế lựa chọn bóng đèn cho xưởng lại Bảng 6.3 Số lượng STT Tên Xưởng Diện tích (m2) Etb (lx) bóng đèn Xưởng gia công khí 1000 36 417,02 Xưởng rèn 900 32 389.27 Xưởng gia công kết cấu 200 13 83,4 Xưởng gia công kết cấu 200 13 83,4 uốn vỉ 6.4 Lựa chọn phần tử mạng điện chiếu sáng xưởng gia công khí Đặt riêng tủ chiếu sáng cạnh TPP lấy điện TPP Tủ chiếu sáng gồm áptômát tổng áptomát cho tủ chiếu sáng xưởng áptomát nhánh cấp điện cho dãy đèn dãy đèn Để đảm bảo khả cân pha mạng điện - Công suất chiếu sáng toàn xưởng gia công khí là: Pcs = 36.88=3256W= 3,256 kW - Dòng điện tính toán qua cáp từ TPP đến tủ chiếu sáng: I ttcs = STT Pcspx 3.U dm Xưởng Gia công khí rèn Gia công kết cấu Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần = 3, 256 = 4, 94 A 3.0,38 Pcs (kW) 3,256 2,816 1,144 Bảng 6.4 I ttcs (A) 4,94 4,28 1,74 Đồ án tốt nghiệp Gia công kết cấu uốn vỉ 1,144 1,74 Lựa chọn tủ chiếu sáng Chọn tủ chiếu sáng gồm tủ tổng tủ xưởng sửa chữa hãng SAREL Pháp chế tạo với thông số kỹ thuật cho bảng 6-5 Bảng 6.5:Thông số tủ chiếu sáng Kích thước (mm) Iđm (A) IN (kA) Thanh Thanh Dài Rộng Sâu cái Thanh Thanh nhánh nhánh ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 250 ≤ 175 2200 600 400 5000 1899 1000(1s) 80(1s) Lựa chọn áptomát cho tủ chiếu sáng a Lựa chọn áptomát cho tủ chiếu sáng phân xưởng sửa chữa khí U dmA ≥ U dm.mang = 380V I dmA ≥ I ttcs = 4,94 A Điều kiện lựa chọn: Chọn áptomát loại C60N-C-6A hãng Schneider chế tạo có thông số kỹ thuật cho bảng 6-6 Bảng 6.6 Loại áptomát Số cực Iđm, A Udm, V IcắtdmA, kA C60N-C-6A 440 Tương tự ta chọn áptomát cho tủ chiếu sáng xưởng lại Bảng 6.7 Chọn Áptomát cho tủ chiếu sáng xưởng Loại áptomát Số cực Iđm, A Udm, V IcắtdmA, kA C60N-C-6A 440 C60N-C-6A 440 C60N-C-2A 440 C60N-C-2A 440 Còn tất áptomát nhánh cấp điện cho dãy đèn ta lấy nhỏ cấp, ta chọn áptomát C60N-C-1A Bảng 6.8 Chọn Áptomát cho nhánh cấp điện cho dãy đèn Loại áptomát Số cực Iđm, A Udm, V IcắtdmA, kA C60N-C-1A 440 b Lựa chọn áptomát tổng đặt TPP Ta lựa chọn áptomát có Idm lớn bậc so với áptomát chọn xưởng U dmA ≥ U dm.mang = 380V I dmA ≥ I ttcs = 4,94 A Điều kiện lựa chọn: Chọn áptomát loại C60N-C-13A hãng Schneider chế tạo có thông số kỹ thuật cho bảng 6-8 Bảng 6.9 Thông số kỹ thuật áptomát C60N-C-13A Loại áptomát Số cực Iđm, A Udm, V IcắtdmA, kA C60N-C-13A 13 440 c Áptomát tổng đặt tủ chiếu sáng Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp U dmA ≥ U dm.mang = 380V I dmA ≥ I ttcs = 4,94 A Điều kiện lựa chọn: Chọn áptomát loại C60N-C-10A hãng Schneider chế tạo có thông số kỹ thuật cho bảng 6-9 Bảng 6.10 Thông số kỹ thuật áptomát C60N-C-10A Loại áptomát Số cực Iđm, A Udm, V IcắtdmA, kA C60N-C-10A 10 440 Lựa chọn cáp chiếu sáng a Chọn cáp từ TPP đến tủ chiếu sáng tổng Chiều dài đoạn cáp L=1,05.Ltt= 1,05.5= 5,25(m) Điều kiện lựa chọn: I cp ≥ I tt = 4,94 A k1.k2 Kết hợp với bảo vệ áptomát: I cp ≥ 1, 25.I dmA 1, 25.13 = = 10,83 A 1,5 1,5 Chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVC Việt Nam chế tạo có ký hiệu 4G2,5, dòng điện cho phép 32A Bảng 6.11 Thông số cáp điện PVC 4G2,5 R0 200C, Icp, A Tiết diện, Trọng lượng Ω/km mm riêng, kg/km Trong nhà Ngoài trời 4G2,5 221 7,41 53 42 b Chọn cáp từ tủ chiếu sáng tổng đến tủ chiếu sáng xưởng - Chiều dài từ tủ chiếu sáng tổng đến tủ chiếu sáng xưởng gia công khí: L= 1,05.10= 10,5m - Chiều dài từ tủ chiếu sáng tổng đến tủ chiếu sáng xưởng rèn: L= 1,05.20= 21m - Chiều dài từ tủ chiếu sáng tổng đến tủ chiếu sáng xưởng gia công kết cấu: L= 1,05.30= 31,5m - Chiều dài từ tủ chiếu sáng tổng đến tủ chiếu sáng xưởng gia công kết cấu uốn vỉ: L= 1,05.30= 31,5m Điều kiện lựa chọn: I cp ≥ I tt = 4,94 A k1.k2 Kết hợp với bảo vệ áptomát: I cp ≥ 1, 25.I dmA 1, 25.10 = = 8,3 A 1,5 1,5 Chọn cáp đồng hạ áp cách điện PVC Việt Nam chế tạo có ký hiệu 4G1,5, dòng điện cho phép 23A Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Đoạn cáp Tiết diện, mm2 Trọng lượng riêng, kg/km R0 200C, Ω/km Bảng 6.12 Icp, A Trong nhà Ngoài trời TCS Tổng4G1,5 174 12,1 53 TCSXGCCK TCS Tổng- TCSXR 4G1,5 174 12,1 53 TCS Tổng4G1,5 174 12,1 53 TCSXGCCC TCS Tổng4G1,5 174 12,1 53 TCSGCKC&UV c Chọn cáp từ tủ chiếu sáng đến dãy xưởng gia công khí Chiều dài cáp cấp điện cho Dãy 1: L1 = 20.1,05 ≈ 21 m Dãy 2: L2 = 20.1,05 ≈ 21 m Dãy 3: L3 = 20.1,05 ≈ 21 m Dãy 4: L4 = 20.1,05 ≈ 21 m - Cáp từ tủ chiếu sáng đến dãy đèn từ đến chọn giống Điều kiện lựa chọn: I cp ≥ 42 42 42 42 I ttcs1 = 4,94 A k1.k2 Kết hợp với bảo vệ áptomát: I cp ≥ 1, 25.I dmA 1, 25.1 = = 0,83 A 1,5 1, Để đảm bảo độ bền học nâng cấp sau ta chọn cáp đồng lõi hạ áp loại 2x2,5 cách điện PVC Việt Nam chế tạo có I cp=48A cho nhánh cấp điện cho dãy đèn phân xưởng khí Bảng 6.13 Thông số cáp 2x2,5 R0 200C, Icp, A Tiết diện, Trọng lượng Ω/km mm riêng, kg/km Trong nhà Ngoài trời 2x2,5 155 7,41 48 36 6.5 Tính toán ngắn mạch để kiểm tra thiết bị 1.Tính dòng ngắn mạch pha Sơ đồ thay ngắn mạch cho mặt điển hình xưởng gia công khí thể hình 6.4 Hình 6.4 Sơ đồ thay ngắn mạch xưởng gia công khí Xác định dòng ngắn mạch pha điểm N1 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp - Dòng ngắn mạch pha điểm N1 xác định chương I N(3) = 53,98 kA Để tính ngắn mạch cho hệ thống chiếu sáng ta phải tính ngắn mạch tủ chiếu sáng Xác định dòng ngắn mạch pha điểm Ncs1 - Dòng ngắn mạch pha điểm Ncs : I N(3)cs1 = 1,1.U dm 3.Z cs Trong đó: Z cs = ∑ R 2cs + ∑ X 2cs ∑ RCS1 = Rba+RL1+RCS1 = 4,47+40,25 + (5,25.7,41) = 83,6 mΩ ∑Xcs = Xba+XL1+XCS =0,04+2,7 + (0,08.5,25)= 3,16 mΩ Vậy tổng trở ngắn mạch từ nguồn đến điểm Ncs1 là: Z cs1 = 83, 62.3,162 = 264,17 mΩ (3) Vậy: I Ncs1 = 1,1.U dm = 3.Z cs1 1,1.380 = 0,91 kA 3.264,17 (3) i xk = 2.k xk I nm = 2.1,8.0,91 = 2,3 kA Tính tương tự với xưởng lại ta bảng sau: Bảng 6.14 Dòng ngắn mạch pha điểm lại (3) STT Điểm ngắn i xk I Ncs mạch Ncs1 0,91 2,3 Ncs2 0,79 1,65 Ncs3 0,31 0,92 Ncs4 0,31 0,92 Tính toán ngắn mạch pha cuối đoạn cáp - Tính ngắn mạch pha điểm ncs1 I n(1)cs1 = 3.0,95.U dm , kA ∑ Zcs(1)1 Trong đó: ∑ Z cs1 = (2.∑ RNcs1 + ∑ R0 n ) + (2.∑ X Ncs1 + ∑ X n ) - Là tổng trở pha tính từ nguồn tới điểm ngắn mạch ncs1 ∑ RNCS1 - Tổng điện trở thứ tự thuận từ nguồn đến điểm Ncs1 ∑ RN = Rba + RL1 + Rcs + Rcs1 = 4,47+(21.4,61)= 101,28 mΩ cs ∑R ∑R cs cs N cs -Tổng trở thành phần thứ tự không tính đến NCS1 ncs = R0ba + R0 L + R0TTL + R0cs + R0TTCS + R0cs1 + R0TTCS1 ∑X ∑X N cs =4,47+32,36+258,75+120,75+83,6+72,45+38,9 = 611,28 mΩ - Tổng điện kháng thứ tự thuận đến điểm Ncs1 ncs = X ba + X L + X cs + X cs1 = 0,04+8,45+ 1,67+10,58 ∑X N cs = 20,74 mΩ - Tổng điện kháng thứ tự không tính đến điểm Ncs1 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp ∑X ∑Z cs1 N cs = X 0ba + X L + X 0CS + X 0CS = 400+16,9+6,32+3,28 = 426,5 mΩ = (2.101, 28 + 611, 28) + (2.20, 74 + 426,5) = 938, 79 mΩ (1) I Ncs = 3.0,95.U f a ∑Z cs1 = 3.0,95.220 = 0, 08 kA 938, 79 Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch pha lại Kết thống kê bảng 6.15 Bảng 6.15 Điểm ngắn Chiều dài cáp, ∑Zcs1 , mΩ I N(1) , kA STT mạch m ncs1 21 938,79 0,08 ncs2 21 938,79 0,08 ncs3 21 938,79 0,08 ncs4 21 938,79 0,08 Kiểm tra thiết bị a Kiểm tra ổn định nhiệt cáp chiếu sáng Điều kiện ổn định nhiệt: F ≥ α I N(3) t qt Trong đó: F- Tiết diện cáp điện, mm2 α- Hệ số nhiệt độ.(với nhôm α = 11; với đồng α=6 ) I N(3) - : Dòng ngắn mạch ba pha, kA tqđ- Thời gian quy đổi, lấy thời gian tồn dòng ngắn mạch, tqđ=0,02s * Kiểm tra ổn định nhiệt cho cáp Lcs cấp điện từ TPP đến TCS F ≥ α I N(3) tqt Fodn = 6.0,91 0, 02 = 0, 77 mm2 Cáp thực tế chọn cáp 4G2,5 có F= 2,5mm2 >0,77mm2 thoả mãn điều kiện ổn định nhiệt Tương tự tính toán kiểm tra với đoạn cáp chiếu sáng lại phân xưởng Kết thống kê bảng 6.16 Bảng 6.16: Thông kê ổn định nhiệt đoạn cáp α I N(3) tqt I N(3) STT Tuyến cáp F, mm2 Kết luận TPP-TCST 0,91 0,77 2,5 Đạt TCST-TCSXGCCK 0,91 0,77 1,5 Đạt TCST-XR 0,91 0,77 1,5 Đạt TCST-GCKC 0,91 0,77 1,5 Đạt TCST-TGCKC&UV 0,91 0,77 1,5 Đạt lcs1 0,91 0,77 Đạt lcs2 0,91 0,77 Đạt lcs3 0,91 0,77 Đạt lcs4 0,91 0,77 Đạt Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp b Kiểm tra khả cắt áptomát Kết kiểm tra khả cắt áptomát chiếu sáng tổng hợp bảng 5.17 Bảng 5.17:Thông kê khả cắt áptômát chiếu sáng Điểm STT ngắn Loại áptomát Ixk, kA IcắtA, kA Kết luận mạch N1 C60N-C-13A 2,3 Đạt Ncs C60N-C-6A 2,3 Đạt Ncs1 C60N-C-6A 2,3 Đạt Ncs2 C60N-C-2A 2,3 Đạt Ncs3 C60N-C-2A 2,3 Đạt Ncs4 C60N-C-1A 2,3 Đạt Ncs1-1 C60N-C-1A 2,3 Đạt Ncs1-2 C60N-C-1A 2,3 Đạt Ncs1-3 C60N-C-1A 2,3 Đạt 10 Ncs1-4 C60N-C-1A 2,3 Đạt c Kiểm tra khả cắt chọn lọc áptomát Từ kết tính toán ngắn mạch pha bảng 5.15, xét khả cắt (1) chọn lọc áptômát xảy ngắn mạch pha ứng với N nm (1) Trong bảng 5.15, dòng ngắn mạch pha nhỏ I nm = 0,08kA Kết hợp aptomát nhánh với aptomát TCS áptomát TPP (1) Từ đặc tính với I nm = 0,08kA Các áptomát tác động sau thời gian là: +Áptômát đầu nhánh l1 có thời gian cắt tc=0,02s +Áptômát tổng TCS có thời gian cắt tc=20s +Áptômát TCS có thời gian cắt tc=40s +Áptômát TPP có thời gian cắt tc= ∞ Kiểm tra tương tự, kết tổng hợp bảng 5.18 I(1)nm, Loại áptomát tc4, s tc3, s tc2, s tc1, s Kết luận kA Nhóm C60N-C-1A 0,02 Đảm bảo C60N-C-6A 20 khả 0,08 C60N-C-13A 40 cắt chọn ∞ lọc EZC250N-TM Fixed-125 Nhóm C60N-C-1A 0,02 Đảm bảo C60N-C-6A 20 khả 0,08 C60N-C-13A 40 cắt chọn ∞ lọc EZC250N-TM Fixed-150 Nhóm C60N-C-1A 0,02 Đảm bảo C60N-C-2A 20 khả 0,08 C60N-C-13A 40 cắt chọn ∞ lọc EZC250N-TM Fixed-80 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp C60N-C-1A C60N-C-2A C60N-C-13A EZC250N-TM Fixed-80 Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Nhóm 0,02 0,08 20 40 ∞ Đảm bảo khả cắt chọn lọc Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TÍNH TOÁN TIẾP ĐẤT BẢO VỆ CHO PHÂN XƯỞNG 7.1 Đặt vấn đề Đặc điểm khu vực thiết kế thường xuyên có người làm việc với thiết bị điện Cách điện thiết bị điện bị chọc thủng, người vận hành không tuân theo quy tắc an toàn nguyên nhân gây nên tai nạn điện giật Một biện pháp an toàn có hiệu tương đối đơn giản thực việc nối đất cho thiết bị điện Do việc thiết kế cung cấp điện yêu cầu phải tính toán thiết kế hệ thống nối đất cho phân xưởng Việc thực nối đất hệ thống điện có hai loại nối đất tự nhiên nhân tạo - Nối đất tự nhiên sử dụng ống dẫn nước hay ống kim loại khác (trừ ống dẫn nhiệt liệu lỏng khí dễ cháy) đặt đất, kết cấu kim loại nhà cửa công trình có nối đất, vỏ bọc kim loại cáp đất trang bị nối đất - Nối đất nhân tạo thực cọc thép, ống thép, thép dẹt hình chữ nhật hay hình thép góc dài từ 2-3m đóng sâu xuống đất cho đầu chúng cách mặt đất khoảng 0,5 - 0,7m nhờ giảm thay đổi điện trở nối đất theo thời tiết Các ống thép hay thép đe nối với cách hàn với thép nằm ngang đặt độ sâu 0,5 - 0,8m 7.2 Phương pháp tính toán nối đất cho phân xưởng - Bước 1: Theo quy phạm phân xưởng thường sử dụng điện áp 1000 V nên điện trở nối đất trung tính nguồn cho trạm biến áp Rđcp= 4Ω - Bước 2: Tính điện trở suất tính toán đất có tính đến ảnh hưởng thời tiết Giả thiết phân xưởng xây đất thịt , tra giáo trình hướng dẫn đồ án cung cấp điện thầy Lê Đình Bình ρd =0,6.104 Ωcm hệ số mùa ϕ =1,2 Vậy : ρdtt =0,6.104 1,2=0,72.104 Ωcm - Bước 3: Chọn loại cọc kiểu kết nối cọc để tìm điện trở nối đất cần thiết Rđ Các cọc nối đất thường dùng loại sắt góc chữ L: 60x60x6 50x50x5 căt tròn φ20 hay φ30 Các loại cọc có độ dài 2m÷3m, đóng độ sâu 0,7m÷0,8m mặt đất tự nhiên Khoảng cách cọc đóng cách 5m Thông thường hệ thống nối đất người ta thường chọn kiểu cọc thép chữ L: 60x60x6 có chiều dài l= 250cm; chôn độ sâu h 0= 80cm Nên tỷ số a/l=2 Cọc tiếp đất bố trí hình vẽ sau: Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Hình 7.1:Sơ đồ bố trí cọc tiếp đất cho phân xưởng Vậy độ chôn sâu cọc : htb = ho + 250 = 80 + = 205cm 2 Áp dụng công thức: R1c = ρ dtt 2.1 4htb + ln + ln ÷ 2π l b 4htb − 0, 72.104 2.250 4.205 + 250 ln + ln ÷ 2.250.3,14 4.205 − 250 → R1c = 4,586.4, 73 = 21, 691 Ω → R1c = Trong : l - chiều dài nối b - chiều rộng nối - Bước 4: Xác định số cọc cần dùng N Đặt cọc theo dạng chu vi mạch vòng Với chu vi phân xưởng (C): C= (65+40).2= 210(m) Với khoảng cách cọc a=5m.Vậy số cọc cần dùng : N= C 210 = = 35 (cọc) a Sơ chọn số cọc 35 cọc Với số cọc chọn tra bảng hệ số sử dụng ηlt kết hợp phương pháp nội suy ta được: Bảng 7.1 Số cọc 30 35 50 η lt ηlt.35 0,3 0,28 Dùng phương pháp nội suy : nlt 35 = 0,3 + (0, 28 − 0, 3).(35 − 30) = 0, 295 50 − 30 Vậy điện trở nối đất cho toàn số cọc vừa tính : Rc = R1c 21, 691 = = 2,1 Ω N ηlt 35.0, 295 - Bước 5: Tính điện trở ngang nối cọc với Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp Chọn ngang nối cóc tiếp địa thép dẹt loại 40x4 chôn sâu 0,8m so với mặt đất tự nhiên Độ chọn sâu nối : hth = ho + b 0, 04 = 0,8 + = 0,82m = 82cm 2 Trong : b - chiều rộng nối; b=4(cm) h0=80(cm):Chiều sâu chôn nối - Bước 6: Điện trở nối đất nối là: ρlt 2C 0, 72.104 2.210002 Rd tn = ln = ln = 0,8 Ω 2π C b.h 2.3,14.21000 4.82 - Bước 7: Điện trở nối đất tổng thể cọc nối : Rc Rd tn 2,1.0,8 = = 0, 6Ω ≤ Rdcp = 4Ω 2,1 + 0,8 c + Rd tn ∑R = R Vậy ta đóng 35 cọc, cọc cách 5m tạo thành mạch vòng kín 7.3 Tính toán nối đất cho trạm biến áp Quá trình tính toán trên,ta có R1c=21,691Ω Chọn cọc tiếp đất cho trạm biến áp giống cho phân xưởng Với chu vi trạm biến áp là: C= (12+6).2= 36(m) - Với khoảng cách cọc a =2,5m Vậy số cọc cần dùng là: N= C 36 = = 14, (cọc) a 2,5 Chọn N= 15 (cọc) - Sơ chọn số cọc 15 cọc a/l= Với số cọc chọn tra bảng hệ số sử dụng ηlt kết hợp phương pháp nội suy ta được: Bảng 7.2: Thông số cọc hệ số sử dụng Số cọc 10 15 2050 η lt ηlt.15 0,34 0,27 - Dùng phương pháp nội suy : ηlt 15 = 0,34 + (0, 27 − 0,34).(15 − 10) = 0, 305 20 − 10 - Vậy điện trở nối đất cho toàn số cọc vừa tính : Rc = R1c 21, 691 = = 4, 74Ω N ηlt 15.0,305 - Chọn nối giống cho phân xưởng - Điện trở nối đất nối : ρ 2C 0, 72.10 2.36002 Rd tn = lt ln = ln = 3, 6 Ω 2π C b.h 2.3,14.3600 4.82 - Điện trở nối đất tổng thể cọc nối : Rc Rd tn 4, 7.3, = = 2Ω ≤ Rdcp = 4Ω 4, + 3, c + Rd tn ∑R = R Vậy ta đóng 15 cọc, cọc cách 2,5m tạo thành mạch vòng kín Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần ... nên đồ án tránh thiếu sót Rất mong bảo Thầy, Cô môn bạn đồng nghiệp Để đồ án hoàn thiện có khả ứng dụng sản xuất Em mong thầy giúp đỡ góp ý bổ sung Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 14 tháng... THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG CHO PHÂN XƯỞNG 6.1 Cơ sở lý thuyết tính toán chiếu sáng 6.2 Các phương pháp tính toán chiếu sáng 6.3.Tính toán chi tiết ... sơ đồ tổ chức quản lý kinh doanh Công ty (hình 1.5) (hình 1.6) Sv: Phạm Khánh Tuyền GVHD: ThS Lê Văn Tuần Đồ án tốt nghiệp * Sơ đồ tổ chức máy hành Công ty than Mạo Khê – TKV Hình 1.5 Sơ đồ tổ