THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ ĐIỆN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THAN VÀNG DANH TKV

MỤC LỤC Lêi nãi ®Çu 5 Ch­¬ng 1 6 Giíi thiÖu chung vÒ c«ng ty cæ phÇn than 6 Vµng danh vµ t×nh h×nh cung cÊp ®iÖn cña c«ng ty 6 1.1.Kh¸i qu¸t chung vÒ C«ng ty cæ phÇn than Vµng Danh 6 1.2.D©n c­, kinh tÕ vµ chÝnh trÞ 7 1.3.C«ng nghÖ khai th¸c. 8 1.4. C«ng t¸c c¬ giíi ho¸ 9 1.5. Tæ chøc qu¶n lý xÝ nghiÖp vµ qu¶n lý c¬ ®iÖn má 10 Ch­¬ng 2 13 T×nh h×nh cung cÊp ®iÖn cña c«ng ty cæ phÇn than vµng danh 13 2.1 T×nh h×nh cung cÊp ®iÖn cña C«ng ty cæ phÇn than Vµng Danh 13 2.1.1 Nguån cung cÊp ®iÖn cña C«ng ty 13 2.1.2 Tr¹m biÕn ¸p trung gian 356kV Vµng Danh 13 2.2 Nguyªn lý vËn hµnh tr¹m biÕn ¸p 356kV 16 2.2.1. Nguyªn lý vËn hµnh tram 16 2.2.2. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn cña phô t¶i 6kV 17 2.3 C¸c h×nh thøc b¶o vÖ tr¹m: 19 2.3.1. B¶o vÖ so lÖch däc m¸y biÕn ¸p 19 2.3.2. B¶o vÖ b»ng r¬le khÝ: 21 2.3.3.B¶o vÖ dßng cùc ®¹i: 22 2.3.4.B¶o vÖ dßng ®iÖn qu¸ t¶i: 22 2.3.5. B¶o vÖ qu¸ t¶i thiªn nhiªn: 24 2.2.6 HÖ thèng tiÕp ®Êt cña tram: 24 2.4. HiÖn tr¹ng tiªu thô ®iÖn n¨ng c«ng ty than Vµng Danh. 25 2.4.1 BiÓu ®å phô t¶i ngµy ®iÓn h×nh. 25 2.5. C¸c th«ng sè ®Æc tr­ng cña biÓu ®å phô t¶i 28 Ch­¬ng 3 31 X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n cho ph©n x­ëng sÏ thiÕt kÕ 31 3.1.C¬ së lý thuyÕt 31 3.1.1. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo suÊt tiªu hao ®iÖn n¨ng cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm. 31 3.1.2. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo suÊt phô t¶i trªn mét ®¬n vÞ diÖn tÝch s¶n xuÊt 32 3.1.3.X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n theo c«ng suÊt ®Æt vµ hÖ sè yªu cÇu. 33 3.1.4.X¸c ®Þnh phô t¶i theo hÖ sè cùc ®¹i kmax vµ c«ng suÊt trung b×nh Ptb 35 3.2. TÝnh to¸n chi tiÕt c¸c phô t¶i cña ph©n x­ëng C¬ §iÖn. 38 3.3. X¸c ®Þnh phô t¶i tÝnh to¸n toµn ph©n x­ëng 43 3.3.1. Phô t¶i chiÕu s¸ng s¬ bé. 43 3.3.2. Phô t¶i tÝnh to¸n toµn ph©n x­ëng 44 Ch­¬ng 4 46 ThiÕt kÕ chi tiÕt m¹ng h¹ ¸p cho ph©n x­ëng 46 4.1.Thµnh lËp s¬ ®å m¹ng ®iÖn 46 4.1.1.Môc ®Ých thµnh lËp 46 4.1.2. S¬ ®å nguyªn lý cung cÊp ®iÖn cña PX C¬ §iÖn 46 4.2. Lùa chän thiÕt bÞ b¶o vÖ 46 4.2.1.Lùa chän tñ ®éng lùc vµ tñ ph©n phèi 46 4.2.2.Lùa chän ¸pt«m¸t 49 4.2.3. Lùa chän d©y c¸p 57 4.3. TÝnh to¸n ng¾n m¹ch vµ kiÓm tra thiÕt bÞ cña m¹ng h¹ ¸p 62 4.3.1.TÝnh to¸n ng¾n m¹ch 62 4.3.2.KiÓm tra thiÕt bÞ m¹ng h¹ ¸p 70 4. 4. KiÓm tra æn ®Þnh nhiÖt cña c¸p. 75 4.5. KiÓm tra m¹ng ®iÖn theo ®iÒu kiÖn tæn hao ®iÖn ¸p cho phÐp 79 4.6. KiÓm tra m¹ng ®iÖn theo ®iÒu kiÖn khëi ®éng ®éng c¬ 82 Ch­¬ng 5 87 ThiÕt kÕ chiÕu s¸ng ph©n x­ëng 87 5.1.C¬ së lý thuyÕt 87 5.1.1. Yªu cÇu chiÕu s¸ng 87 5.1.2.Mét sè h×nh thøc chiÕu s¸ng c¬ b¶n trong c«ng nghiÖp 87 5.1.3.C¸c ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n chiÕu s¸ng 88 5.2. TÝnh to¸n chi tiÕt 91 5.2.1. Lùa chän h×nh thøc chiÕu s¸ng 91 5.2.2.X¸c ®Þnh sè l­îng vµ c«ng suÊt ®Ìn 91 5.2.3.KiÓm tra ®é ®iÒu hoµ ¸nh s¸ng vµ ®é räi cho mét sè ®iÓm trong ph©n x­ëng 93 CHƯƠNG 6 97 TIẾP ĐẤT BẢO VỆ 97 6.1. Cơ sở lý thuyết của tiếp đất bảo vệ 97 6.1.1. Đặt vấn đề 97 6.1.2. Lý thuyết vệ nối đất nhân tạo. 97 6.2. Tính toán nối đất cho phân xưởng cơ điện 99 KẾT LUẬN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA

-*** -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Mai Xuân Tú

Thời gian nhận đề tài: / /2017

Thời gian hoàn thành : / /2017

TÊN ĐỀ TÀI:

“ThiÕt kÕ cÊp ®iÖn cho ph©n xëng c¬ ®iÖn cña C«ng ty cæ phÇn than Vµng Danh TKV”.

TS Đỗ Như Ý ThS Nguyễn Duy Tuấn

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

Lời nói đầu 5

Chơng 1 6

Giới thiệu chung về công ty cổ phần than 6

Vàng danh và tình hình cung cấp điện của công ty 6

1.1.Khái quát chung về Công ty cổ phần than Vàng Danh 6

1.2.Dân c, kinh tế và chính trị 7

1.3.Công nghệ khai thác 8

1.4 Công tác cơ giới hoá 9

1.5 Tổ chức quản lý xí nghiệp và quản lý cơ điện mỏ 10

Chơng 2 13

Tình hình cung cấp điện của công ty cổ phần than vàng danh 13

2.1 Tình hình cung cấp điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh 13

2.1.1 Nguồn cung cấp điện của Công ty 13

2.1.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh 13

2.2 Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6kV 16

2.2.1 Nguyên lý vận hành tram 16

2.2.2 Các thiết bị điện của phụ tải 6kV 17

2.3 Các hình thức bảo vệ trạm: 19

2.3.1 Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp 19

2.3.2 Bảo vệ bằng rơle khí: 21

2.3.3.Bảo vệ dòng cực đại: 22

2.3.4.Bảo vệ dòng điện quá tải: 22

2.3.5 Bảo vệ quá tải thiên nhiên: 24

2.2.6 Hệ thống tiếp đất của tram: 24

2.4 Hiện trạng tiêu thụ điện năng công ty than Vàng Danh 25

2.4.1 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình. 25

2.5 Các thông số đặc trng của biểu đồ phụ tải 28

Chơng 3 31

Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sẽ thiết kế 31

3.1.Cơ sở lý thuyết 31

3.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản

phẩm

31

3.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất 32

3.1.3.Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số yêu cầu. 33

3.1.4.Xác định phụ tải theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb 35

3.2 Tính toán chi tiết các phụ tải của phân xởng Cơ Điện 38

3.3 Xác định phụ tải tính toán toàn phân xởng 43

3.3.1 Phụ tải chiếu sáng sơ bộ. 43

3.3.2 Phụ tải tính toán toàn phân xởng 44

Chơng 4 46

Thiết kế chi tiết mạng hạ áp cho phân xởng 46

4.1.Thành lập sơ đồ mạng điện 46

4.1.1.Mục đích thành lập 46

4.1.2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của PX Cơ Điện 46

4.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ 46

4.2.1.Lựa chọn tủ động lực và tủ phân phối 46

4.2.2.Lựa chọn áptômát 49

4.2.3 Lựa chọn dây cáp 57

4.3 Tính toán ngắn mạch và kiểm tra thiết bị của mạng hạ áp 62

4.3.1.Tính toán ngắn mạch 62

4.3.2.Kiểm tra thiết bị mạng hạ áp 70

4 4 Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp 75

4.5 Kiểm tra mạng điện theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép 79

4.6 Kiểm tra mạng điện theo điều kiện khởi động động cơ 82

Chơng 5 87

Thiết kế chiếu sáng phân xởng 87

5.1.Cơ sở lý thuyết 87

5.1.1 Yêu cầu chiếu sáng 87

5.1.2.Một số hình thức chiếu sáng cơ bản trong công nghiệp 87

5.1.3.Các phơng pháp tính toán chiếu sáng 88

5.2 Tính toán chi tiết 91

5.2.1 Lựa chọn hình thức chiếu sáng 91

5.2.2.Xác định số lợng và công suất đèn 91

5.2.3.Kiểm tra độ điều hoà ánh sáng và độ rọi cho một số điểm trong phân xởng. 93

CHƯƠNG 6 97

TIẾP ĐẤT BẢO VỆ 97

6.1 Cơ sở lý thuyết của tiếp đất bảo vệ 97

6.1.1 Đặt vấn đề 97

6.1.2 Lý thuyết vệ nụ́i đất nhõn tạo. 97

6.2 Tớnh toán nụ́i đất cho phõn xưởng cơ điện 99

KẾT LUẬN 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

Lời nói đầu

Sau thời gian học tập 5 năm trong ngành Cơ điện mỏ của Trờng Đại học Mỏ-Địachất, bản thân em đã đợc trang bị những kiến thức cơ bản về chuyên môn, kết hợp với

kiến thức thực tế và đợc giao đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế cấp điện cho phân xởng cơ

điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh TKV”.

Đề tài đã thực hiện xác định phụ tải tính toán cũng nh lựa chọn các phần tử cơbản của hệ thống cung cấp điện hạ áp Đồng thời cũng đã tính toán và kiểm tra lạimạng hạ áp theo những điều kiện kỹ thuật cơ bản

Sau thời gian thc tập và tìm hiểu thực tế ở Công ty, nghiên cứu tài liệu và đợc sựgiúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn nói chung và đặc biệt là của thầy Th.S.Nguyễn Duy Tuấn, đến nay bản đồ án của em đã đợc hoàn thành

Do khả năng, thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em khôngthể tránh những thiếu sót Rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy, cô trong bộ môn vàcác bạn đồng nghiệp Để bản đồ án đợc hoàn thiện và có khả năng ứng dụng trong sảnxuất

Chơng 1 Giới thiệu chung về công ty cổ phần than

Vàng danh và tình hình cung cấp điện của công ty

1.1.Khái quát chung về Công ty cổ phần than Vàng Danh

1.1.1.Điều kiện tự nhiên

1.Vị trí địa lý

Công ty cổ phần than Vàng Danh là một mỏ hầm lò trực thuộc tập đoàn thankhoáng sản Việt Nam khai trờng khai thác của công ty than Vàng Danh có diện tích20km2, chiều dài theo hớng Đông Tây là 7km, chiều dài theo hớng Nam-Bắc 2km, nằmtrong trầm tích chứa than vùng Uông Bí-Bảo Đài Phía Bắc giới hạn bởi đờng phân thuỷdãy núi Bảo Đài, phía Nam giáp khu dân c phờng Vàng Danh, phía Tây giáp khu Thanthùng, phía Đông giáp khu Uông Thợng

Hệ thống thông tin liên lạc: Trung tâm Lán tháp có bu điện tự động số nối mạng

điện thoại của mỏ với Quốc gia, Quốc tế Trong mỏ có trạm điện thoại nội bộ tới cácphòng ban phân xởng, đáp ứng đợc yêu cầu về thông tin liên lạc trong mỏ

2.Đặc điểm địa chất khu mỏ

Khai trờng của công ty Vàng Danh thuộc cánh Nam của nếp lõm Bảo Đài tronggiới hạn diện tích khu mỏ Cấu trúc chung có phơng chạy Đông-Tây, cắm về phía Bắc,góc dốc thay đổi từ: 200  500 Do ảnh hởng của các hoạt động kiến tạo làm cho phơngphát triển, hớng cắm dốc của cấu trúc không liên tục, không ổn định Trong mỏ tồn tạinhiều nếp uốn, đứt gẫy, góc dốc nham thạch ở cánh nếp uốn hoặc ở nơi gần đứt gẫy

đột biến có thể rất dốc tới: 800 ữ 900 hoặc có thể nằm ngang

Mỏ Vàng Danh thuộc vùng khí hậu núi cao nhiệt đới gần biển hàng năm có haimùa rõ rệt mùa ma và mùa khô Mùa ma bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 9, mùa khô từtháng 10 đến tháng 4 năm sau hớng gió chủ yếu là Nam và Đông Nam Nhiệt độ trungbình là từ 25  270C, cao nhất là 380C, ma nhiều và hay ma đợt vào tháng 7,8 vũ lợngtối đa 260 mm/ng.đ Mùa hè có gió Đông Nam, tốc độ gió trung bình 3,1m/s, mùa đông cógió mùa đông bắc tốc độ gió trung bình 4,2 m/s.

1.2.Dân c, kinh tế và chính trị

Khu mỏ nằm trên địa bàn phờng Vàng Danh dân số khoảng 1,3 vạn ngời, chủ yếu

là ngời Kinh, ngoài ra còn có nhiều dân tộc thiểu số nh: Thanh Y, Thanh Phán, Sán Dìu sống tập trung thành bản làng xung quanh khu mỏ Dân c sinh sống trong khu vựcchủ yếu là công nhân xí nghiệp làm than và dịch vụ khai thác than, còn lại làm nôngnghiệp, lâm nghiệp, dịch vụ tập trung chủ yếu dọc theo các đờng giao thông

Về mặt hành chính Công ty cổ phần than Vàng Danh nằm tại phờng Vàng Danhtrực thuộc thị xã Uông Bí, một thị xã phía Tây tỉnh Quảng Ninh Hiện nay Mỏ thanVàng Danh là Công ty cổ phần than Vàng Danh trực thuộc Tập đoàn Công nghiệpThan - Khoáng sản Việt Nam VINACOMIN

Từ Công ty cổ phần than Vàng Danh có đờng ô tô nối với quốc lộ 18A, có đờng sắtkhổ 1000mm từ sân công nghiệp mỏ đi cảng Điền Công và hai đờng dây điện 35kV từnhà máy điện Uông Bí đến mỏ

Về chính trị: Dới chế độ XHCN đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân ngày mộtnâng cao, văn hoá, giáo dục, xã hội không ngừng phát triển, trình độ nhân dân ngàycàng đợc giác ngộ cao

1.3.Công nghệ khai thác.

1 Đặc điểm của các vỉa than.

Mỏ than Vàng Danh là mỏ khai thác theo phơng thức hầm lò, mỏ đợc chia làm 3khu khai thác:

- Khu Tây Vàng Danh: gồm các vỉa 4, 5, 6, 7, 8 đang khai thác các vỉa 6, 7, 8 từmức + 122 đến + 352

- Khu Đông Vàng Danh: gồm có các vỉa 5, 6, 7, 8 đang khai thác và đào lò từ mức+131 đến + 300

- Khu vực Cánh Gà: gồm có các vỉa 4, 5, 6, 7, 8, 9 đang khai thác và đào lò từ mức+ 135 đến + 375

Trong khu vực mỏ có các khí N2 , CO2, H2, CH4, cục bọ có khí CO các chất khí gâyngạt nh CO2 khí gây cháy nổ CH4, H2, biến đổi phức tạp

- Khí CO2 có hàm lợng biến đổi từ 0,44 - 55,27%

- Khí H , CH có hàm lợng biến đổi từ 0,1 - 66,29%

Mỏ xếp vào loại có độ chứa khí cấp I, hàm lợng khí độc, khí cháy trong mỏ dớimức an toàn cho phép, đặc biệt khi khai khai thác xuống sâu, vì vây khi khai thác phảI

đảm bảo chế độ thông gió tốt

2 Công nghệ khai thác.

- Hệ thống khai thác của các mỏ Vàng Danh chủ yếu là chia lớp nghiêng cột dàitheo phơng, khấu dật từ biên giới về trung tâm ruộng mỏ Hệ thống khai thác chia cộtdài theo phơng lò chợ khấu theo chiều dốc bằng khoan nổ mìn chống lò bằng gỗ, ápdụng cho vỉa có góc dốc  < 400 Khi vỉa có chiều dầy nhỏ hơn 3,5 m thì phải khai thác

1 lớp, khi vỉa có chiều dày lớn hơn 3,5 m thì chia lớp nghiêng

+ Hệ thống khai thác chia cột dài theo phơng lò chợ khấu theo chiều dốc bằngkhoan nổ mìn, chống lò bằng giá thuỷ lực hoặc cột thuỷ lực đơn chiếc, xà sắt, áp dụngcho vỉa có độ dốc  < 250

+ Hệ thống khai thác chia cột dài theo phơng lò chợ khấu theo chiều dốc bằng nhau

nổ mìn, chống lò bằng cột sắt ma sát, áp dụng cho vỉa có độ dốc <350 Khi vỉa cóchiều dày lớn hơn 3,5m thì chia thành các lớp nghiêng

1.4 Công tác cơ giới hoá

1 Khai thác

ở vỉa 8, vỉa 7 và phần lò giếng mỏ Vàng Danh khu trung tâm có độ dốc: 150 ữ 250,chiều dày vỉa ổn định 2,2 ữ 3,5 m nên có thể áp dụng cột chống thuỷ lực đơn chiếc kếthợp với xà cột, khấu than bằng khoan nổ mìn hoặc bằng com bai tay ngắn cuả một sốnớc t bản có tính năng kĩ thuật phù hợp với với điều kiện địa chất mỏ Để khoan nổ mìntrong lò chợ dùng máy khoan loại CЭP –19M của Nga hoặc loại MZ –12 của TrungQuốc, nổ mìn bằng kíp điện, máy nổ mìn loại KπB-1/100 Vì chống ở gơng lò chợbằng cột thuỷ lực đơn loại DZ-22 và xà khớp loại HDJA-1200 Đối với lò chợ chốngcột ma sát và xà sắt dùng loại cột CC-20 hoặc HZWA-2300, SPN-20 xà X-20 hoặcHDJA- 1200

Để khoan các đờng lò chuẩn bị trong than dùng máy khoan điện cầm tay CЭP –19M hoặc MZ-12 Để khoan các đờng lò đi trong đá dùng búa khoan khí nén loại ΠP-30лY, khí nén dùng loại máy nén khí di động ЗИфBKC-5

băng tải ở lò thợng vận tải than độ dốc < 200 đặt máng cào hoặc băng, ở đờng lò vậnchuyển chính mức + 122, + 135 và +50 dùng tàu điện cầu vẹt 14KP xe goòng 3 tấn, cỡ

 Đối với các lò giếng:

Các lò giếng phục vụ khai thác hầm lò ở mức +50 dới mức thông thuỷ tự nhiên, do

đó phải dùng giải pháp thoát nớc cỡng bức Nớc từ các địa tầng, các lò khai thác theocác rãnh nớc dọc các lò chảy vào đờng lò chứa nớc ở sân ga trung tâm mức +50 Tại

đây sẽ đặt trạm bơm trung tâm để bơm nớc lên cửa giếng phụ mức +122 (+135), rồi xả

ra suối

1.5 Tổ chức quản lý xí nghiệp và quản lý cơ điện mỏ

Sơ đồ tổ chức bộ máy Công ty cổ phần than Vàng Danh nh hình vẽ 1.1:

Cơ cấu tổ chức và quản lý của Công ty cổ phần than Vàng Danh đ ợc bố trí theo sơ

đồ trực tuyến chức năng do đồng chí Giám đốc xí nghiệp chịu trách nhiệm điều hành,gồm các bộ phận giúp việc nh sau:

Quản lý kỹ thuật: Do đồng chí Phó Giám đốc kỹ thuật trực tiếp chỉ đạo các phòng:

Kỹ thuật khai thác, Cơ điện, An toàn …

Quản lý sản xuất: Do đồng chí Phó Giám đốc sản xuất trực tiếp chỉ đạo sản xuất củaCông ty

Quản lý tiêu thụ: Do đồng chí Phó Giám đốc tiêu thụ trực tiếp chỉ đạo tiêu thụ củaCông ty

Quản lý đời sống: Do đồng chí Phó Giám đốc đời sống trực tiếp chỉ đạo

Công ty than Vàng Danh đợc thành lập từ ngày 6 tháng 6 năm 1964, công suất thiết

kế của mỏ là 600.000 tấn than nguyên khai/năm, nhng mãi tới năm 1997 mới đạt sản ợng thiết kế, dây truyền sản xuất của Công ty đồng bộ từ khâu khai thác đến sàngtuyển, vận chuyển, bốc rót xuống xà lan 400 tấn, mức độ cơ giới hoá trong các khâudây truyền tơng đối cao

l-Hiện nay, Công ty cổ phần than Vàng Danh có 14 phân xởng khai thác và 10 phânxởng đào lò, ở mỗi phân xởng có quản đốc, cơ điện trởng và các phó quản đốc trực catrực tiếp chỉ đạo sản xuất trong ca, mỗi phân xởng có 3 tổ sản xuất đi theo 3 ca, ở mỗi

tổ có tổ trởng sản xuất và các tổ phó sản xuất Công ty cổ phần than Vàng Danh thựchiện chế độ đổi ca nghịch: Ca1  Ca 3  Ca 2  Ca1

Hình 1.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy Công ty than Vàng Danh

P.Giám

đốc Sản xuất

P.Giám

đốc kỹ thuật

P.Giám

đốc Kinh

tế - Đời sống

P.Kỹ

thuật-KT P.Cơ điện

P.Cơ tuyển

P.ĐTXD-MT P.Vận tải

P.KCS

P.Điều

độ SX P.Tiêu thụ

P An toàn

P.Thông gió mỏ

P Kế hoạch

P.TCCB-ĐT P.LĐTL

QS P.Văn phòngTĐ

P.BV-TT-P.Vật t

TC P.Quản trị

P.TC-KT-Ngành PV

P.Kiểm toán

Trung tâm

y tế

Khối PX vận tải, VTL, VTG, Ô tô,Vận chuyển

Khối PX sàng tuyểnTuyển,CB than, Cảng

Khối PX

đào lò Đ1, K1K10

n xuất

P.Trắc

địa-ĐC

Kế Toán

Tr ởng

Chơng 2 Tình hình cung cấp điện của công ty cổ phần than

vàng danh

2.1 Tình hình cung cấp điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh

2.1.1 Nguồn cung cấp điện của Công ty

Việc cung cấp điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh do phân xởng điện quản

lý, phân xởng này có trách nhiệm theo dõi và vận hành trạm biến áp trung gian 35/6kVVàng Danh Vị trí của trạm biến áp đợc xác định trên bản đồ mặt bằng của Công ty

Hệ thống cung cấp điện của Công ty bao gồm một trạm biến áp trung gian chính35/6kV, các hộ tiêu thụ còn lại đợc cấp theo sơ đồ hình tia đến các tủ máy cắt 6kV mãhiệu KBΠT-1-400

Nguồn điện 35kV cung cấp cho trạm biến áp 35/6kV đợc lấy từ hai đờng dây 35kV

lộ 372 và 373 do Nhà máy nhiệt điện Uông Bí cung cấp, chiều dài mỗi tuyến là 12.100

m dùng loại dây AC-70 Công suất trên thanh cái cung cấp cho trạm biến áp 35/6kVVàng Danh của Nhà máy nhiệt điện Uông Bí là 5000MVA

2.1.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh

Sơ đồ cung cấp điện trạm biến áp 35/6kV đợc giới thiệu trên hình 2.1.

Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh đặt ở mặt bằng mức +105 thuộc biêngiới phía Đông Nam của ruộng mỏ

Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh có hai máy biến áp chính, một máybiến áp BAD-4500 do Việt Nam sản xuất, một máy biến áp BAD-5600 do Trung Quốcsản xuất có số liệu kĩ thuật ghi trong bảng (1.1) Trạm có nhiệm vụ cung cấp điện chocác thiết bị hoạt động trong dây chuyền sản xuất của Công ty và một số đơn vị sảnxuất

UN

% I0,% Sơ cấp Thứ cấp

Máy biến áp BAD-4500 lấy điện từ đờng dây 35kV tuyến 372 qua cầu dao cách ly

đầu vào (1A) mã hiệu POHЗ-35 và cầu dao cách ly 35kV (2A) mã hiệu POHЗ-35 Máy cắt (IB) mã hiệu GI-E 35; Cầu dao cách ly đầu vào (1A) mã hiệu POHЗ-35.Máy biến áp BAD-5600 lấy điện từ đờng dây 35kV tuyến 373 qua cầu dao cách

ly đầu vào máy biến áp (1B) mã hiệu POH З-35 và cầu dao cách ly 35kV (2B) mãhiệu POHЗ-35; Máy cắt dầu (IIB) mã hiệu GI-E35; Cầu dao cách ly đầu vào (1B)mã hiệu POHЗ-35

Ta có thông số kỹ thuật cả các thiết bị điện phía 35kV đợc cho trong bảng 2.2

Bảng 2.2.

4B; 5A; 5B)

2 Nh trạm: à trạm:

Tổng diện tích nhà trạm là 9x24 = 210m2 đợc bố trí 24 tủ từ tủ 1 đến tủ số 24

Tủ số 1và 24: là hai tủ tự dùng, sử dụng hai máy biến áp TM - 2/10Г cung cấp điện

cho nhu cầu sinh hoạt và chiếu sáng của trạm, đồng thời cung cấp điện điều khiển các

kVA Sơ cấp Thứ cấp 0,1 1 3

Tủ số 4 và 21: là hai tủ chống sét gồm có hai van chống sét loại PBO-6T

Tủ số 5 và 20: là hai tủ bù công suất phản kháng, cả hai tủ đều bù với dung lợng540kVAr, tủ số 5 là loại tủ BWF-6,3-30-1W, tủ số 20 là loại tủ KM-6,3-9 Công suất

tủ số 5 là530kVAr, công suất tủ số 20 là 9kVAr

Tủ 19 là tủ dự phòng

Các tủ 6,7, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18 là các tủ khởi hành cung cấp điện chocác phụ tải

Tủ 12: là tủ phân đoạn trong đó có cầu dao liên lạc

Tủ số 2 và 23: là các tủ đầu vào mã hiệu KBΠT-1-600/600

Tủ số 13: là tủ phân đoạn trong đó có máy cắt phân đoạn kiểu KBΠT-1-400

Các thiết bị điện phía 6kV đợc giới thiệu trong bảng 2.4:

Bảng 2.4

ST

1 Thanh cái 6kV đầu vào số 1 (tủ số: 1)

2 Thanh cái 6kV đầu vào số 2(tủ số: 23)

Tổ đấu dây: Y/Y0

1.Thao tác đóng điện cho máy biến áp T1

+ Trớc khi đóng điện cho máy biến áp T1 thì đóng điện cho cầu dao cách ly, sau

đó đóng điện cho máy cắt phía 35kV và cầu dao, máy cắt 6kV, toàn bộ máy cắt củakhởi hành đều ở vị trí mở

+ Kiểm tra máy cắt IIB phải đang ở vị trí cắt, sau đó cắt cầu dao 4B, kiểm tra cáccầu dao 1B và 2B phải đang ở vị trí cắt Sau đó đóng cầu dao 4A; 2A; 1A Khi máybiến áp T1 làm việc bình thờng ổn định thì tiếp tục thao tác phía 6kV.

+ Trình tự thao tác phía 6kV là: đóng máy cắt tủ số 2 đ a điện vào máy biến áp

đo lờng, van chống sét 6kV, các khởi hành 6kV đợc đa vào làm việc

2.Thao tác cắt điện

+ Thao tác cắt điện ngợc lại với thao tác đóng điện, đầu tiên cắt các khởi hành phía

6kV, sau đó dùng máy cắt cắt điện phía 35kV sau đó cắt cầu dao cách ly (chỉ đợc phép

đóng và cắt cầu dao cách ly khi không tải)

Khi bảo dỡng, sửa chữa hoặc máy biến áp T1 bị sự cố thì máy biến áp T2 và tuyến 373

đợc đa vào làm việc Trình tự đóng máy biến áp T2 vào làm việc giống nh trình tự đóng máybiến áp T1

Trong quá trình vận hành khi có sự cố cả 2 tuyến đờng dây thì máy phát điện dựphòng đợc đa vào làm việc

Nh vậy các phụ tải điện cao áp 6kV luôn đợc duy trì cung cấp điện đảm bảo chosản xuất đợc liên tục

2.2.2 Các thiết bị điện của phụ tải 6kV

Thông số kỹ thuật của van thu sét PBO-6T đợc giới thiệu trong bảng 2.5:

Điện áp tạm d, kV Khi dòng

điện có giá

trị: 3000A

Khi dòng

điện có giá trị: 5000A

vệ cực đại, A

Dòng cắt giới hạn, A

Công suất cắt giới hạn, kVA

2.3 Các hình thức bảo vệ trạm:

Các sự cố thờng xảy ra trong máy biến áp và đờng dây là ngắn mạch giữa các vòngdây trong máy biến áp, ngắn mạch ở đầu ra các máy biến áp và các khởi hành, quá tải,chạm đất một pha và quá điện áp tự nhiên

Để khắc phục nhanh chóng sự cố và cho tín hiệu chính xác về loại sự cố trạm ápchính 35/6kV đợc trang bị các hình thức bảo vệ

2.3.1 Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp

Có nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch trong vùng phân cho nó phảI bảo vệ và là bảo vệ dựphòng cho role khí, làm việc theo nguyên tắc so sánh dòng điện ử đầu ra và đầu vàophần tử bảo vệ

Bảo vệ so lệch dọc sử dụng role vì sai PHT 565 thông số kỹ thuật ghi trong bảng2.8

Bảng 2.8

định(A)

Dòng cực đại lâu dài chophép khi nối tất cả các

vòng dây

Điện trở cáccuộn dây(Ω)

Công suấttiêu thụ(VA)PHT- 565

( - )

( + ) ( + )

Hình 2 2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc

Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp làm việc theo nguyên tắc so sánh giữa các giátrị dòng điện đầu vào với giá trị dòng điện ra của phần tử đợc bảo vệ Nhiệm vụ củabảo vệ là chống ngắn mạch của vòng dây bên trong máy biến áp và dự phòng cho rơ lekhí Đây là loại bảo vệ tác động tức thời, khi máy biến áp làm việc bình thờng, dòng

điện qua hai máy biến dòng ở phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp bằng nhau về trị

số, trùng nhau về ph nên tổng dòng của chúng bằng không hay có sự cân bằng sức từ

động Do đó không có dòng qua rơle RI, vì vậy rơle này không tác động Khi có sự cốngắn mạch các vòng dây trong máy biến áp thì dòng điện trong hai máy biến dòng ởphía cơ cấp và thứ cấp có sự chênh lệch nhau về trị số nên sức từ động tổng kháckhông Khi có dòng điện qua rơle RI, vì vậy nó sẽ tác động đóng tiếp điểm cho rơletrung gian RTr Rơle này sẽ tác động gửi tín hiệu tới máy cắt C331- 1 Máy cắt tác độngloại máy biến áp ra khỏi lới điện Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc

Để đóng mạch thao tác dùng rơle trung gian loại PΠ-41 có thông số kỹ thuật trongbảng 2.9

Bảng 2.9

hiệu lu dài

(A)

suất tiêu thụ (w)

gian tác

động

Thờng

đóng

Thờng mở

2.3.2 Bảo vệ bằng rơle khí:

Bảo vệ rơle khí loại PΓ-22 làm việc với 2 cấp bảo vệ là báo tín hiệu sự cố nhẹ và khi

có sự cố nặng thì cấp điện cho mạch cuộn cắt để máy cắt 35kV tác động loại sự cố rakhỏi lới điện

Để phát tín hiệu các loại sự cố, trong mạch bảo vệ sử dụng rơle tín hiệu loại 21/1 các thông số kỹ thuật đợc ghi trong bảng 2.10

Nếu nhiệt độ trong máy biến áp tiếp tục tăng thì Rk và Rth sẽ tác động đóng tiếp

điểm thứ hai cho RG tác động đóng điện cho máy cắt phía 35kV và 6kV, ngẳt mạchloại máy biến áp ra khỏi lới điện

( - )

( + ) ( + )

2.3.4.Bảo vệ dòng điện quá tải:

Sử dụng rơle dòng điện PT40/ 20 có khống chế thời gian qua rơle thời gian ЭP 134

-Với thời gian duy trì bằng 9s thì cho tín hiệu quá tải Đặc tính kỹ thuật của rơledòng điện đợc ghi trong bảng 2.11

Thời gian phân tán (s)

Thời gian

đóng (s)

Điện áp

định mức Uđm(V)

Ptt (w)

Bảo vệ cực đại

( - )

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá tải và cực đại

*) Nguyên lý làm việc

Khi máy biến áp làm việc qus tảI thì dòng điện đi qua máy biến áp tăng lên nếumáy làm việc ở chế độ quá tải trong thời gian dài có thể dẫn tới hỏng máy biến áp vàcác thiết bị để đảm bảo cho máy biến áp Ngời ta sử dụng rơle dòng đienj 2RI rơle thờigian RT rơ le 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 lớn hơn dòng chỉnh định thìrơle 2RT tác động trực tiếp cho rơle tín hiệu Rth rơle Rth tác động báo tín hiệu cho ngờtrực trạm biết máy đang trong tình trạng quá tảI để cắt bớt phụ tải

2.3.5 Bảo vệ quá tải thiên nhiên:

Để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm, sử dụng 4 cột thu sét, chiều cao mỗi cột là16m, đặt ở bốn góc trạm; Phía 35kV lắp đờng dây chống sét chạy dài 2km, đoạn trớckhi vào trạm

Để bảo vệ sét đánh gián tiếp dùng các thiết bị sau:

+ Trên thanh cái đầu vào lắp van phóng sét PBC- 35

+ Trên thanh cái đầu ra lắp van phóng sét PBO- 6

2.2.6 Hệ thống tiếp đất của tram:

Hệ thống tiếp đất của các van thu sét và cột thu sét ở trạm biến áp 35/6kV VàngDanh đợc lắp đặt riêng biệt

Vật liệu dùng làm cho tiếp địa ở nhà trạm đợc giới thiệu trong bảng 2.12:

Bảng 2.12.

mác

Kích thớc, mm

Trạm sử dụng sắt góc 50x50c5 làm cọc tiếp địa có chiều dài 2,5 m

2.4 Hiện trạng tiêu thụ điện năng công ty than Vàng Danh.

2.4.1 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình.

Biểu đồ phụ tải biểu diễn sự thay đổi công suất tác dụng, công suất phản khángtheo thời gian Quan hệ này đợc biểu diễn dới dạng các hàm: Pt, Qt Có thể xây dựng đ-

ợc phụ tải thời gian là một ngày đêm, một tháng hay một năm

Biểu đồ phụ tải ngày và đêm là biểu đồ đợc thành lập với thời gian quan sát mộtngày đêm (24 giờ) Biểu đồ phụ tải một ngày đêm của trạm biến áp 35/6kV của Công

ty nhận đợc bằng cách ghi lại chỉ số của đồng hồ đo các giá trị của các đại lợng P, Qtrong thời gian 60 phút một lần Căn cứ vào số liệu theo dõi tại thời gian thực tập ởCông ty cho phép chọn đợc phụ tải ngày điển hình làm phụ tải tính toán

Các số liệu thống kê năng lợng tác dụng và năng lợng phản kháng đợc ghi trongbảng 2.13:

Các số liệu thống kê năng lợng tác dụng và năng lợng phản kháng của ngày

điển hình đợc ghi trong bảng 2.14:

Hình 2.22: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình

2.5 Các thông số đặc trng của biểu đồ phụ tải

Từ biểu đồ phụ tải xác định đợc các thông số chính sau:

1 Phụ tải trung bình:

Phụ tải trung bình là một đặc trung tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào

đó Phụ tải trung bình của điểm tiêu thụ đợc lấy làm căn cứ để đánh giá giới hạn dớimức phụ tải tính toán

Phụ tải trung bình tác dụng:

(2-3)

Phụ tải trung bình phản kháng:

(2-4)

(2-6)

2.Phô t¶i trung b×nh b×nh ph¬ng:

Phô t¶i t¸c dông trung b×nh b×nh ph¬ng

Hệ số này đặc trng cho mức độ sử dụng công suất của mba

7 Phụ tải tính toán đợc xác định nh sau

Phụ tải tác dụng tính toán:

Chơng 3 Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sẽ

về phơng diện phát nóng, nếu ta chọn các thiết bị điện theo phụ tải tính toán thì có thể

đảm bảo an toàn cho các thiết bị đó trong mọi trạng thái vận hành

Nguyên tắc chung để tính phụ tải của hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điệnngợc trở về nguồn, tức là đợc tiến hành từ bậc thấp đến bậc cao của hệ thống cung cấp

điện

*) Mục đích của việc tính toán phụ tải điện nhằm:

+ Chọn tiết diện dây dẫn của lới cung cấp điện và phân phối điện áp từ dới

1000 V trở lên

+ Chọn tiết diện thanh dẫn của thiết bị phân phối

+ Chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ

+ Chọn số lợng và công suất máy biến áp của trạm biến áp

Sau đây là một số phơng pháp xác định phụ tải tính toán thờng dùng nhất:

3.1.1 Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải không đổi hoặc thay đổi ít, phụ tải tínhtoán lấy bằng giá trị trung bình của ca phụ tải lớn nhất đó Hệ số đóng điện của các hộtiêu thụ này lấy bằng 1, còn hệ số phụ tải thay đổi rất ít

Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế không thay đổi, phụ tải tính toánbằng phụ tải trung bình và đợc xác định theo suất tiêu hao điện năng để sản xuất ra một

đơn vị sản phẩm khi cho trớc tổng sản phẩm sản xuất đợc trong một khoảng thời gian

Phụ tải tác dụng tính toán trong trờng hợp này đợc xác định nh sau:

ca

ca ca

W M P

W0 - suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm, kWh/đvsp.

Tca - thời gian của ca phụ tải lớn nhất, h

Khi biết W0 và tổng sản phẩm sản xuất trong cả năm M của phân xởng, xí nghiệp thì phụ tải tính toán là:

max 0

.

T

W M

Tmax - thời gian sử dụng công suất lớn nhất, h

Suất tiêu hao điện năng của từng dạng sản phẩm cho trong các tài liệu cẩm nangtra cứu

) Ưu điểm: Dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít thay đổi

nh: quạt, bơm, máy nén khí, thiết bị điện phân v.v

) Nhợc điểm: Kết quả tính toán vẫn còn sai số.

Thờng đợc dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ

3.1.2 Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất

Công thức tính:

Trong đó:

F - diện tích bố trí nhóm hộ tiêu thụ, m2

P0 - suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất là 1m2, kW/m2

Phơng pháp này chỉ cho kết quả gần đúng Nó đợc dùng để tính phụ tải các phânxởng có mật độ máy móc sản xuất phân bố tơng đối đều (ví dụ: phân xởng dệt, sảnxuất vòng bi, gia công cơ khí v.v )

3.1.3 Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số yêu cầu.

Theo phơng pháp này, số liệu ban đầu để xác định phụ tải điện là công suất định

mức của thiết bị điện Để xác định công suất tính toán của các phụ tải đấu vào một

trạm biến áp, một đờng dây tải điện hoặc của các xí nghiệp nói chung, các phụ tải điệncần đợc phân thành nhóm

Việc phân nhóm có thể theo các phơng pháp sau:

+ Nhóm các phụ tải cùng loại

+ Nhóm các phụ tải tham gia vào một công nghệ

+ Nhóm các phụ tải cùng hoạt động trong một khu vực của phân xởng, xínghiệp

Trong tính toán thiết kế cung cấp điện ta không thể lấy giá trị công suất địnhmức của nhóm làm giá trị tính toán, bởi:

+ Công suất định mức của mỗi động cơ thờng lớn hơn công suất yêu cầucủa máy công tác, vì cần phải đảm bảo dự trữ và khó có thể chọn đợc động cơ có côngsuất định mức bằng công suất tính toán

+ Tải trung bình của máy thờng nhỏ hơn tải cực đại, vì công suất động cơthờng đợc chọn để làm việc ở chế độ nặng nề nhất

+ Các máy móc trong một nhóm ít khi đồng thời làm việc

Do các nguyên nhân kể trên, phụ tải tính toán của nhóm cần phải kể đến các hệ số mang tải và hệ số đồng thời.

dt yc

k k k

 - hiệu suất của mạng điện

kyc - có thể tra ở các cẩm nang tra cứu

Đối với các phụ tải hạ áp (điện áp dới 1000V) đấu vào một máy biến áp 0,69kV, hệ số yêu cầu có thể xác định theo các công thức thực nghiệm sau:

10/0,4-+ Nếu số phụ tải trong nhóm n < 20:





i d

d yc

P

P k

1

max

.57,043,

d yc

P

P k

1

max

.71,029,

Trong đó :

Pđ.max - công suất định mức của phụ tải lớn nhất.



n

i d

Trong đó:

tgtbứng với cos tb đặc trng cho nhóm phụ tải

Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính

hệ số công suất trung bình theo công thức sau:

n

i

i i tb

P

P Cos

1

1

cos 

tt P P

1 ,kW

(3-12)+ Phụ tải phản kháng:

1 .

,kVAr

(3-13)+ Phụ tải toàn phần:

2 2

3.1.4 Xác định phụ tải theo hệ số cực đại k max và công suất trung bình P tb

Sau khi phân xởng, xí nghiệp đã có thiết kế chi tiết, ta đã có các thông tin chínhxác về mặt bằng bố trí máy móc thiết bị, biết đợc công suất và quá trình công nghệ củatừng thiết bị Lúc này ta có thể bắt tay vào thiết kế mạng điện hạ áp cho phân xởng Sốliệu đầu tiên cần xác định là công suất tính toán của từng động cơ và của từng nhóm

tt k k P P

1 max

(3-17) Trong đó:

ksd - hệ số sử dụng của nhóm thiết bị, tra sổ tay

kmax - hệ số cực đại, tra đồ thị hoặc tra bảng theo hai đại lợng ksd và nhq

nhq - số thiết bị dùng điện hiệu quả

n

i dmi

Bảng tra kmax chỉ bắt đầu từ nhq = 4[PL I.6], khi nhq < 4 phụ tải tính toán đợc xác định theo công thức:

tt k P P

1

Trong đó:

kti - hệ số tải, nếu không biết chính xác có thể lấy trị số gần đúng nh sau:

kt = 0,75 với thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại

kt = 0,9 với thiết bị làm việc ở chế độ dài hạn

Nếu trong nhóm có thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại thì phải qui đổi vềchế độ dài hạn trớc khi xác định nhq

p0 - suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích (W/m2)

S - diện tích cần đợc chiếu sáng, ở đây là diện tích phân xởng (m2).Phụ tải tính toán toàn phân xởng với m nhóm đợc xác định nh sau

ttpx k P P

ttpx k Q Q

1

(3-28)

2 2

) ( )

(3-29) Phơng pháp này có u điểm là cho kết quả tơng đối chính xác nên nó đợc dùng khicần nâng cao độ chính xác của phụ tải tính toán hoặc khi không có các số liệu cần thiết

để áp dụng các phơng pháp tơng đối đơn giản đã nêu ở trên

 Từ những phơng pháp xác định phụ tải tính toán đã trình bày ở trên, ta thấyphơng pháp xác định phụ tải tính toán theo hệ số cực đại và công suất trung bình là ph-

ơng pháp áp dụng hợp lí nhất cho phân xởng Cơ Khi Sơ đồ bố trí các thiết bị trong

phân xởng sửa chữa cơ khí đợc cho trên hình 3.1.

3.2 Tính toán chi tiết các phụ tải của phân xởng Cơ Điện.

Các thiết bị của phân xởng cơ điện đợc cho chi tiết trong bảng 3.1

Bảng 3.1.

B¶ng 3.2

Cos

Ghi chó kW P®, Nhãm 1

Số liệu tính toán của nhóm phụ tải số 1 đợc thống kê trong bảng 3.3

Căn cứ theo quy trình công nghệ của nhóm, tra bảng PL1.1[1]- Tr253.Trị số

trung bình và cos của các thiết bị điện ta đợc =0,2, cos =0,67, (tg

38 , 0 57 45

5 17

Tõ n* vµ P* tra b¶ng PL1.5[5] ta cã:

nhq* = 0.85

 nhq = n.nhq* = 12 0.85 = 10.2