Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện năng ở các mạng điện hạ áp hầm lò vùng uông bí quảng ninh

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ ®Þa chÊt *** Bùi xuân ninh Nghiên cứu đánh giá trạng đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điên hạ áp hầm lò vùng Uông bíQuảng Ninh Chuyên ngành: Điện khí hoá mỏ Mà số: 60.52.52 luận văn th¹c sü kü tht ng−êi h−íng dÉn khoa häc TS Nguyễn Ngọc Vĩnh Hà Nội - 2010 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ địa chất *** Bùi xuân ninh Nghiên cứu đánh giá trạng đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điên hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh luận văn thạc sỹ kỹ thuật Hà nội - 2010 lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn cao học công trình nghiên cứu riêng cá nhân Các tài liệu, số liệu đợc nêu luận văn trung thực Các luận điểm kết nghiên cứu cha đợc công bố công trình khác Hà nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn Bùi Xuân Ninh Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Các mạng điện hạ áp mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh sử dụng chủ yếu cấp điện áp 380V, số cửa lò đ nâng cấp điện áp lên 660V Khi khả khai thác phát triển xuống sâu, diện khai thác ngày mở rộng, suất chiều dài lò chợ phát triển, dẫn đến hậu tổn hao điện tổn hao điện áp đờng dây truyền tải tăng, ảnh hởng trực tiếp đến điều kiện làm việc bình thờng điều kiện khởi động động cơ, làm giảm suất máy tuổi thọ động cơ, động bị tải Khi chi phí điện máy biến áp đờng dây tăng cao, ảnh hởng trực tiếp đến giá thành sản phẩm Để khắc phục hậu quả, nâng cao sản lợng khai thác đáp ứng nhu cầu tổng sơ đồ phát triển ngành than, mỏ hầm lò vùng Uông BíQuảng Ninh cần phải tiến hành đổi mới, áp dụng giới hóa tự động hóa công nghệ khai thác Trong giá thành sản phẩm, tỷ trọng chi phí điện tơng đối cao, việc nghiên cứu đề xuất giải pháp hữu hiệu nhằm nâng cao hiệu sử dụng điện mang tính cấp thiÕt, cã ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn Đối tợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tợng nghiên cứu đề tài mạng điện hạ áp hầm lò phụ tải điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh Phạm vi nghiên cứu đề tài tình hình tiêu thụ lợng lới điện hạ áp mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh: Mạo Khê, Vàng Danh Nam Mẫu Mục đích đề tài Đánh giá tổng quan tình trạng sử dụng điện mỏ hầm lò vùng Uông bí - Quảng Ninh Phân tích, lựa chọn đề xuất số giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh Nhiệm vụ đề tài Để thực mục đích trên, đề tài cần giải nhiệm vụ sau: - Đánh giá tình trạng tiêu thụ điện nh trạng trang thiết bị điện mạng điện hạ áp mỏ than hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh - Lựa chọn giải pháp hữu hiệu nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh - Kiểm tra thông số chế độ lới, chứng thực tính u việt đảm bảo chất lợng điện lới điện sau đa giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện Nội dung đề tài - Đánh giá tổng quan hệ thống cung cấp điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh - Nghiên cứu tình hình sử dụng điên mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh - Nghiên cứu đề xuất số giải pháp hữu hiệu nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh Phơng pháp nghiên cứu Để giải nhiệm vụ đề tài, tác giả sử dụng phơng pháp nghiên cứu tổng hợp sau: + Thống kê, đo lờng, thu thập số liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu + Xác định thông số phục vụ cho mục đích nghiên cứu cở số liệu thu thập đợc mỏ, kết hợp với thông số kinh nghiệm nớc có công nghiệp khai thác mỏ phát triển ý nghĩa khoa học thực tiễn Nâng cao hiệu sử dụng điện nhằm giảm chi phí sử dụng điện chủ trơng lớn Đảng Chính Phủ Trong giá thành khai thác than chi phí điện chiếm tỷ trọng đáng kể việc tìm giải pháp nhằm sử dụng hiệu điện mạng điện hạ áp hầm lò mang tính cấp thiết, có tính khoa học thực tiễn Cơ sở tài liệu Luận văn đợc thực dựa sở tài liệu sau: + Các số liệu lới điện cao áp hạ mỏ: Vàng danh, Mạo khê, Nam mẫu + Năng lợng tiêu thụ mỏ: Vàng danh, Mạo khê, Nam mẫu năm gần Luận văn đợc hoàn thành Bộ môn Điện khí hoá, trờng Đại học Mỏ- Địa chất d−íi sù h−íng dÉn khoa häc cđa: TS Ngun Ngäc Vĩnh Trong trình thực luận văn, tác giả đ nhận đợc giúp đỡ chân thành nhiệt tình nhà khoa học, cán giảng dạy Bộ môn Điện khí hoá, Phòng Đại học Sau đại học, Phòng điện công ty than Mạo Khê, phòng điện công ty than Vàng Danh, phòng điện công ty than Nam Mẫu Nhân dịp tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thµnh tíi TS Ngun Ngäc VÜnh, ng−êi trùc tiÕp h−íng dẫn khoa học, tập thể, cá nhân, nhà khoa học đồng nghiệp đóng góp quý báu trình thực đề tài Chơng Tổng quan mạng điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí Quảng Ninh 1.1 Hệ thống cung cấp điện mỏ Mạng điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí - Quảng Ninh gồm mỏ lớn: Vàng Danh, Nam Mẫu, Mạo Khê Các mỏ đợc cung cấp ®iƯn tõ hƯ thèng ®iƯn qc gia, b»ng c¸c ®−êng dây 110 kV dẫn trạm biến áp vùng 110/35/6kV; từ trạm biến áp vùng, điện theo hai tuyến đờng dây 35kV (một làm việc, dự phòng) đợc dẫn trạm biến áp 35/6kV mỏ Với hệ thống cung cấp điện nh việc cung cấp điện cho mỏ đến phía 35kV trạm biến áp liên tục, thời gian điện thời gian cần thiết để đóng nguồn dự phòng không đáng kể điều kiện mỏ hầm lò 1.2 Trạm biến áp 35/6kV mỏ mỏ hầm lò, mỏ có trạm biến áp 35/6kV gồm máy biến áp Hiện máy biến áp làm việc theo nguyên lý dự phòng nguội, luân phiên theo tuần Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV mỏ Mạo khê, Vàng danh, Nam mẫu đợc thể từ hình 1.1 đến hình 1.3: 5 Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Mạo Khê 6 Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Vàng Danh 7 Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Nam Mẫu 86 Nhận xét: Từ kết tính toán đánh giá rằng, việc nâng cấp điện áp cho lò chợ vỉa 6A mức +200/+250 Mỏ than Nam Mẫu lên 660V dòng điện chạy đoạn mạng giảm so với sử dụng cấp điện áp 380V 1,73 lần, tổn hao công suất tác dụng giảm lần dẫn đến tổn hao lợng tác dụng giảm lần: Với mạng 380V tổn hao điện tác dụng mạng cáp tính cho năm là: 35586,42 + 4978,98= 40565,4 kWh Mạng điện áp 660V tổn hao điện tác dụng là: 11808,16+ 915,66 = 12723,82 kWh Vậy tổn thất điện hàng năm giảm giá trị: W = 40565,4 - 12723,82 = 27841.58 kWh/năm Với đơn giá điện Co = 2500 đồng/kW.h lợng tiền tiết kiệm hàng năm: C = Co ∆W = 2500 x 27841.58 = 69.603950 ®ång * áp dụng tính toán tổn thất điện hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cđa má Nam MÉu chuyển đổi cấp điện áp từ 380V lên 660V, kết đợc thống kê bảng 3.9: 87 Bảng 3.9: Tổng hợp tính toán tổn thất điện hệ thống cung cấp điện công ty than Nam Mẫu Tên khởi hành Trạm +125 Than Thùng Trạm cửa lò +127 Than Thùng Trạm +125 Lò giếng Trạm +125 Lò giếng Phân xởng khai thác Phân xởng đào lò Phân xởng khai thác Trạm mặt +200Ib Trạm lò chợ V6A mức +200/+250 Trạm mặt +305 Trạm mặt +190 Yên Tử Tổng Tổn hao điện năng; W(kWh) Cấp điện áp 380 V Cấp điện ¸p 660 V C¸p C¸p Tæng Tæng C¸p chÝnh C¸p mềm mềm W, (kWh/năm) 42703,68 6970,6 49674,3 14169,851 2323,533 16493,384 33180,896 23724,3 4149,2 27873,5 7872,1505 1383,067 9255,2172 18618,283 60496,88 7966,4 68463,3 20073,956 2655,467 22729,422 45733,858 53379,6 8464,3 61843,9 17712,314 2821,433 20533,747 41310,153 45550,6 6472,7 52023,3 15114,51 2157,567 17272,077 34751,223 50209,6 6970,6 57180,2 16660,451 2323,533 18983,984 38196,216 17739,2 2987,4 20726,6 5886,1864 32027,8 5476,9 37504,7 10627,402 1825,633 12453,035 25051,665 35586,42 4978,98 40565,4 11808,16 995,8 915,66 6881,9864 13844,614 12723,82 27841,58 42703,7 6472,7 49176,4 14169,858 2157,567 16327,424 32848,976 24910,5 3734,3 28644,8 8265,7531 1244,767 9510,5197 19134,28 429.032,3 64.644,1 493.676 142.360,59 20.804,03 163.164,62 330.511,74 * Tính toán thay cải tạo thiết bị hệ thống cung cấp điện mỏ Nam Mẫu đợc kết thống kê bảng 3.10 88 Bảng 3.10: Tổng hợp kinh phí cải tạo chuyển đổi cấp điện áp hệ thống cung cấp điện mỏ Nam Mẫu TT Tên khởi hành Kinh phí chuyển cấp điện áp Trạm +125 Than Thùng 65.340.000 Trạm cửa lò+127 Than Thùng 36.318.150 Trạm +125 Lò giếng 92.565.000 Trạm +125 Lò giếng 81.675.000 Phân xởng khai thác 69.696.000 Phân xởng đào lò 76.774.500 Phân xởng khai thác 27.116.100 Trạm mặt +200Ib 49.005.000 Trạm lò chợ V6Amức+200/+250 54.450.000 10 Trạm mặt +305 65.340.000 11 Trạm mặt +190 Yên Tử 38.115.000 12 Tổng 656.394.750 Ghi Nhận xét: Từ kết tính toán bảng 3.9 3.10 cho thấy để đầu t nâng cấp điện áp hạ áp hệ thống cung cấp điện mỏ Nam Mẫu cần phí 656.394.750 đồng tiết kiệm đợc 330.511,74 kWh điện hàng năm Với đơn giá điện Co = 2500 đồng/kW.h lợng tiền tiết kiệm hàng năm: C = Co W = 2500 x 330.511,74 = 826.279.350 ®ång Tỉng kinh phÝ cải tạo K = 656.394.750 đồng 89 Thời gian thu hồi vốn: T= K 656.394.750 = = 0,79 năm C 826279350 Việc đầu t nh có hiệu 3.4.3 NhËn xÐt chung Qua so s¸nh c¸c chi phÝ cần thiết để cải tạo mạng hạ áp mỏ vùng Uông Bí- Quảng Ninh nhận thấy rằng, giải pháp nâng cấp điện áp kinh tế Đối với mạng vận hành đảm bảo điều kiện kỹ thuật việc nâng cấp điện áp cho phép khả phát triển lâu dài tơng lai, đồng thời làm giảm đáng kể tổn thất điện năng, làm giảm giá thành sản phẩm: công suất truyền tải, điện áp 660 V dòng điện giảm lần, tổn thất điện áp giảm lần tổn thất điện giảm lần so với cấp điện áp 380V (cấp điện áp 1140V so với 660V tơng tự) Tuy nhiên việc nâng cấp điện áp từ 380V lên 660V 1140V cần thiết phải giải vấn đề đảm bảo an toàn điện giật + Đối với mạng trung tính cách ly sử dụng mỏ hầm lò, dòng qua ngời chạm phải pha mạng đợc xác định theo biểu thức: In = ®ã: 3.U f 3Rn + Ζ , (A) U f - điện áp pha mạng Rn - điện trở thể ngời Z- tổng trở cách điện mạng + Khi ngời chạm trực tiếp vào pha mạng 380V, dòng chạy qua ngời vợt giá trị cho phép nhiều lần gây nguy hiểm tới tính mạng ngời Tuy nhiên so với dòng an toàn cho phép (Iat = 0,03A) mạng 660V 1140V việc ngời chạm trực tiếp vào pha mạng nguy hiểm Bởi việc tổ chức lắp đặt vận hành mạng phải theo quy phạm an toàn điện, đảm bảo không cho ngời chạm trực tiếp vào phần tử dẫn điện yêu cầu cần thiết 90 + Khi điện áp pha tăng từ 380V lên 660V (tăng 1,73 lần), mức độ cách điện giữ nguyên nh cũ, dòng điện chảy qua ngời chạm phải pha mạng tăng lên lợng tơng ứng Do đó, sau nâng mức điện áp lên 660V, để đảm bảo điều kiện an toàn điện giật điện trở cách điện tối thiểu cho phép mạng phải đợc nâng cao điện dung mạng phải đợc giảm Để đảm bảo đợc yêu cầu nêu trên, cần phải áp dụng giải pháp kỹ thuật sau đây: + Tăng cờng số lợng biến áp di động phòng nổ cung cấp cho lò chợ có suất cao, làm giảm chiều dài mạng hạ áp, giảm số lợng thiết bị đấu vào máy biến áp, nâng cao trạng thái cách điện mạng + Sử dụng thiết bị bảo vệ rò điện áp 660V, có trang bị thiết bị bù động tĩnh để làm giảm thành phần điện dung mạng; cắt mạng điện trở cách điện giảm tới ngỡng, tơng ứng với trờng hợp rò , đảm bảo điều kiện an toàn + Thay toàn cáp nhánh đ thời hạn sử dụng, cung cấp cho phụ tải lò chợ; vệ sinh sẽ, kiểm tra, tổ chức ,lắp đặt thiết bị vận hành mạng theo Quy phạm an toàn điện, nhằm nâng cao trạng thái cách điện thiết bị điện mạng lới điện mỏ +Tổ chức đào tạo, nâng cao ý thức giáo dục an toàn cho hàng ngũ công nhân vận hành + Theo Quy phạm an toàn, tất phần vỏ TBĐ kim loại, vỏ bọc kim loại cáp điện, múp nối, thiết phải đợc tiếp đất bảo vệ Điện trở tiếp đất đo cọc tiếp đất xa không đợc vợt 2, điện trở dây nối tiếp đất không đợc vợt 0,5 Sau cải tạo xong cần phải kiểm tra giám sát lại toàn hệ thống tiếp đất bảo vệ phải khắc phục kịp thời không thoả m n yêu cầu 91 Kết luận kiến nghị Nghiên cứu đánh giá trạng đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh, làm giảm giá thành than khai thác, cải thiện điều kiện làm việc nâng cao mức sống cho ngời lao động Để giải đợc mục tiêu đ nêu, đề tài đ tập trung giải nội dung nh sau: - Đánh giá tổng quan hệ thống cung cấp điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh - Đánh giá trạng sử dụng điện mỏ hầm vùng Uông Bí Quảng Ninh - Nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh Từ kết nghiên cứu khảo sát, rút đợc kết luận kiến nghị nh sau: Sử dụng lực trang thiết bị thực tế mỏ đạt 26,5% theo công thức kinh nghiệm nớc ngoài, tính toán với điều kiện Việt Nam đạt 29,34% Nh phần lớn lực trang thiết bị cha đợc sử dụng, lợng lớn vốn đầu t bị l ng phí Khi sử dụng triệt để lực trang thiết bị điện để phục vụ cho sản xuất có tính đến điều kiện mỏ Việt Nam công suất máy biến áp đ đợc trang bị trạm biến áp đảm bảo đợc yêu cầu Giá trị giới hạn công suất tải để định cho máy biến áp trạm biến áp vận hành, nhằm tiết kiệm điện đợc tiến hành theo công thức: 92 Sgh = Po' t Sdm PN' Với giá trị Sgh tính toán tình trạng sử dụng công suất trạm nh tại, mỏ cho vận hành máy biến áp hợp lý Để nâng cao chất lợng cung cấp điện, đơn vị lắp tụ bù công suất phản kháng Tất tụ bù đợc lắp trạm biến áp 35/6kV trạm biến áp 6/0,69-0,4kV theo phơng pháp bù tập trung phơng pháp bù nhóm, cha có tụ lắp cực phụ tải phần mạng điện cao áp hạ áp mỏ hầm lò bị tổn hao công suất phản kháng Đề nghị tiếp tục nghiên cứu chế tạo tụ bù hệ thống tự động điều chỉnh công suất bù có chức phòng nổ, phòng tia lửa để bù cực phụ tải, nâng cao triệt để chất lợng điện Do xu hớng phát triển ngành than, sản lợng than ngày tăng, sử dụng ngày nhiều máy móc thiết bị điện có công suất lớn, để nâng cao chất lợng cung cấp điện mỏ cần ứng dụng thiết bị điều khiển nh: Bộ biến tần, nối tầng van, khởi động mềm Hiệu từ việc ứng dụng thiết bị điều khiển kĩ thuật míi nh− mét sè vÝ dơ ph©n tÝch ë mơc (3.3.1) cho thấy, thời gian hoàn vốn đầu t trang bị cho loại thiết bị ngắn, trung bình không năm Khi công nghệ khai thác xuống sâu, với gia tăng chiều dài, tăng suất lò chợ công suất lắp đặt thiết bị, cấp điện áp 380V đ bộc lộ hạn chế, làm cản trở phát triển mỏ Khi chiều dài suất lò chợ tăng, mức độ giới hóa tự động hóa tăng, xét phơng diện kinh tế kỹ thuật, nên chuyển cấp điện áp lên 660V 1140V Việc chuyển cấp điện áp lên 660V, 1140V phối hợp hai cấp tùy thuộc vào tình hình cụ thể Tuy nhiên nâng cấp điện áp cần thiết phải giải vấn đề đảm bảo an toàn điện giật 93 Qua viƯc nghiªn cøu cho thÊy chØ cã má nh− Mạo Khê, Vàng Danh sử dụng số trạm biến áp di động lò, mỏ lại dùng chủ yếu trạm biến áp đặt cửa lò Khi chiều dài trung bình tuyến cáp hạ ngày phát triển, ảnh hởng xấu đến chất lợng điện áp cung cấp khu vực khai thác nên mỏ cần có kế hoạch thay dần Cần tiếp tục nghiên cứu thiết kế, chế tạo Thiết bị khởi động êm sử dụng điện tối u phù hợp với điều kiện mỏ vùng Uông Bí- Quảng Ninh nói riêng mỏ Việt Nam nói chung đảm bảo phòng nỉ, tia lưa, dƠ sư dơng, vËn hµnh vµ sưa chữa 94 Tài liệu tham khảo Trần Bá Đề (2003), Giáo trình Trạm Điện, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Hoàng Hữu Hiên, Nguyễn Đức Lợng, Bạch Quang Minh, Nguyễn Đỗ Thiện, Nguyễn Đức Trung, Sổ tay điện mỏ (Tập 1), NXB Khoa häc kü tht, Hµ Néi-1977 Ngun Anh NghÜa, Ngun Hanh Tiến (2005), Tổ chức cung cấp điện mỏ, Giáo trình dùng cho cao học ngành mạng hệ thống điện mỏ, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề (1997), Giáo trình Điện khí hóa mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (1997), An toàn điện mỏ, Giáo trình dùng cho cao học ngành mạng hệ thống điện mỏ, Trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa(1995), Nâng cao chất lợng mạng điện hạ áp mỏ hầm lò Tạp chí than Việt Nam Nguyễn Anh Nghĩa(2003), Nghiên cứu nâng cao hiệu sử dụng điện xí nghiệp mỏ Quảng Ninh Tuyển tập báo cáo hội nghị KHKT mỏ toàn quốc lần thứ XV Ngun Anh NghÜa (2007), Tỉ chøc cung cÊp ®iƯn mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp ®iƯn, NXBKHKT, 1998 10 Ngun §øc Trung (1970), Kü tht điện mỏ, Trờng Đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội 95 mục lục Mở đầu Chơng 1: Tổng quan mạng điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí Quảng Ninh 1.1 HÖ thống cung cấp điện mỏ 1.2 Trạm biến áp 35/6kV cđa c¸c má 1.3 Mạng điện 6kV mỏ 1.4 Đặc điểm cung cấp điện mỏ hầm lò 10 1.4.1 Cung cấp điện hầm lß qua giÕng 11 1.4.2 Cấp điện qua lỗ khoan 12 1.5 NhËn xÐt 12 Chơng : Đánh giá trạng sử dụng điện mỏ hầm lò vùng Uông Bí - Quảng Ninh 14 2.1 Đánh giá tình trạng kỹ thuật mạng điện cao áp mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh 14 2.1.1 Công suất tiêu thụ mỏ xác định theo phơng pháp biểu đồ phơ t¶i 14 2.1.1.1 BiĨu ®å phơ tải trạm 35/6 kV 14 2.1.1.2 Các thông số biểu đồ phụ tải 21 2.1.2 Công suất trạm biến áp mỏ xác định theo phơng pháp công suất đặt hệ số yêu cầu 24 2.1.3 Đánh giá trạng sử dụng trang thiết bị điện 27 2.1.4 Nhận xÐt 29 2.2 Đánh giá tình trạng kỹ thuật mạng điện hạ áp mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh 29 2.2.1 Đặc điểm tổ chức hƯ thèng cung cÊp ®iƯn má 30 2.2.1.1 Sơ đồ cung cấp điện 30 2.2.2 Đánh giá thực trạng vận hành mạng hạ áp mỏ hầm lò vùng Uông BíQuảng Ninh 36 2.2.2.1 HÖ thống cung cấp điện công trờng mỏ 36 96 2.2.2.2 Đánh giá mức độ mang tải máy biến áp 40 2.2.2.3 Đánh giá trạng mạng theo số tiêu kỹ thuật 43 Chơng 3: Nghiên cứu đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu sử dụng điện mỏ hầm lò vùng Uông BíQuảng Ninh 59 3.1 Tæ chức vận hành hợp lý máy biến áp trạm biến áp 35/6 kV 60 3.2 Bù công suất phản kháng 62 3.3 ứng dụng thiết bị điều khiển phù hợp thực tế sản xuất mỏ hầm lò vùng Uông Bí- Quảng Ninh 68 3.3.1 øng dông thiÕt bị điều khiển cho hệ truyền động quạt gió, b¬m n−íc 68 3.3.1.1 Đặc điểm quạt giã, b¬m n−íc 68 3.3.1.2 ứng dụng biến tần để điều khiển cho qu¹t giã 69 3.3.1.3 øng dụng nối tầng van để điều khiển cho bơm n−íc 73 3.3.2 øng dơng thiÕt bÞ điều khiển cho hệ truyền động tời trục, băng tải 76 3.3.2.1 Đặc điểm tời trục, băng t¶i 76 3.3.2.2 ứng dụng biến tần để điều khiển cho tời trục, băng tải 76 3.4 Lựa chọn cấp điện áp hợp lý mạng điện 79 3.4.1 Kh¸i qu¸t chung 79 3.4.2 Tính toán hiệu kinh tế đạt đợc nâng cao điện áp từ 380V lên 660V ví dụ Má than Nam MÉu 80 3.4.3 NhËn xÐt chung 89 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 91 Tài liệu tham khảo 94 97 danh môc bảng Bảng 1.1: Đặc tính kĩ thuật máy biến áp công ty than Mạo Khê, Vàng Danh, Nam MÉu Bảng 1.2: Các phụ tải điện 6kV công ty than Mạo Khê Bảng 1.3: Các phụ tải điện 6kV công ty than Vàng Danh 10 Bảng 1.4: Các phụ tải điện 6kV công ty than Nam Mẫu 10 Bảng 2.1: Bảng theo dõi trạm 35/6 kV công ty than Mạo Khê từ ngày 17/05/2010 đến ngày 23/05/2010 15 Bảng 2.2: Bảng theo dõi trạm 35/6 kV công ty than Vàng Danh từ ngày 03/05/2010 đến ngày 09/05/2010 16 Bảng 2.3: Bảng theo dõi trạm 35/6 kV công ty than Nam Mẫu từ ngày 19/04/2010 đến ngày 25/04/2010 16 Bảng 2.4: Năng lợng tác dụng, lợng phản kháng trung bình ngày công suất tiêu thụ mỏ năm gần 17 Bảng 2-5: Kết khảo sát phụ tải Công ty than Mạo khê 18 Bảng 2-6: Kết khảo sát phụ tải Công ty than Vàng Danh 19 Bảng 2-7: Kết khảo sát phụ tải công ty than Nam MÉu 20 B¶ng 2-8: Các thông số đặc trng biểu đồ phụ tải 23 Bảng 2.9: Công suất tính toán công ty than Mạo Khê 25 Bảng 2.10: Công suất tính toán công ty than Vàng Danh 26 Bảng 2.11: Công suất tính toán công ty than Nam Mẫu 26 Bảng 2.12: Công suất tính toán trạm biến áp 27 Bảng 2.13: Năng lực sử dụng trang thiết bị điện mỏ 28 Bảng 2.14: Đặc điểm tình trạng làm việc mạng điện hạ áp 380V 660V khu vực mỏ than hầm lò Uông bí Quảng Ninh 31 98 Bảng 2.15: Số lợng chủng loại biến áp khu vực 33 Bảng 2.16: Số lợng chủng loại máy cắt 33 Bảng 2.17: Số lợng chủng loại khởi động tõ 33 B¶ng 2.18: Sè lợng chủng loại máng cào 34 Bảng 2.19: Số lợng chủng loại biến áp khoan chiếu sáng 34 Bảng 2.20: Số lợng chủng loại trục tời 34 Bảng 2.21: Số lợng chủng loại rơle rò 35 Bảng 2.22: Số lợng chủng loại quạt cơc bé 35 B¶ng 2.23: Kết kiểm tra công suất tính toán máy biến áp công ty than Mạo khê, Vàng danh, Nam mÉu 41 B¶ng 2-24: Kết tính toán cáp mềm theo điều kiện dßng nung nãng cho phÐp 44 B¶ng 2-25: KÕt tính toán cáp theo điều kiện dòng nung nãng cho phÐp 46 B¶ng 2.26: KÕt qu¶ tÝnh toán tổn thất điện áp máy biến áp khu vực 50 Bảng 2.27: Kết tính toán tổn thất điện áp từ trạm biến áp khu vực đến cực phụ tải công trờng lựa chọn khảo sát 50 Bảng 2.28: Kết tính toán tổn thất công suất tổn thất điện máy biến áp công trờng lựa chọn khảo sát 53 Bảng 2.29: Kết tính toán tổn thất công suất tổn thất điện mạng cáp mềm công trờng lựa chọn khảo sát 53 Bảng 2.30: Kết tính toán tổn thất công suất tổn thất điện mạng cáp công trờng lựa chọn khảo sát 56 Bảng 3.1: Giá trị công suất giới hạn máy biến áp 35/6kV trạm biÕn ¸p chÝnh 62 Bảng 3.2: Các sơ đồ đấu bé tơ ®iƯn tÜnh 63 99 Bảng 3.3: Sự thay đổi hiệu suất hệ số công suất động tải thay đổi 78 Bảng 3.4: Tính toán phơng án chuyển đổi cấp điện áp thiết bị lò chợ vØa 6a møc +200/+250 C«ng ty than Nam MÉu 81 Bảng 3.5: Kết tính toán theo điều kiện dòng nung nóng lò chợ vỉa 6a møc +200/+250 C«ng ty than Nam MÉu 82 Bảng 3.7: Kết tính toán tổn thất công suất tổn thất điện cáp lò chợ vỉa 6a mức +200/+250 Mỏ than Nam MÉu 84 B¶ng 3.8: KÕt qu¶ tÝnh toán tổn thất công suất tổn thất điện cáp mềm lò chợ vỉa 6a mức +200/+250 công ty than Nam Mẫu 85 Bảng 3.9: Tổng hợp tính toán tổn thất điện hệ thống cung cấp điện công ty than Nam Mẫu 87 B¶ng 3.10: Tổng hợp kinh phí cải tạo chuyển đổi cấp điện ¸p ë c¸c hƯ thèng cung cÊp ®iƯn cđa má Nam MÉu 88 100 danh mục hình vẽ Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Mạo Khê .5 Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Vàng Danh .6 Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than Nam Mẫu Hình 1.4: Phơng pháp cung cấp điện khu vực khai thác .12 Hình 2.1: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 22/05/ 2010 công ty than Mạo Khê 18 H×nh 2.2: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 09/05/2010 công ty than Vµng Danh 19 Hình 2.3: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 23/04/2010 công ty than Nam MÉu 20 Hình 2.4: Sơ đồ thay mạng cung cấp điện lò Vỉa tây mức (-25);(-51)T; (-64)Đ (-80)Đ phân xởng khai thác 11 công ty than Mạo Khê 37 Hình 2.5: Sơ đồ thay mạng cung cấp điện lò chợ Vỉa đông mức (-80) phân xởng lò đá mỏ than Mạo Khê 38 Hình 2.6: Sơ đồ thay mạng cung cấp điện lò+135 vỉa khu cánh gà phân xởng khai thác công ty than Vàng Danh 39 Hình 3.1: Sơ đồ mạch điều khiển động biến tần 69 Hình 3.2: Đặc tính ĐCKĐB ba pha điều khiển biến tần mômen cản không thay đổi theo tốc ®é 70 H×nh 3.3: Sơ đồ khối điều khiển cho động bơm nớc kV b»ng bé nèi tÇng van 73 ... điên mỏ hầm lò vùng Uông B? ?- Quảng Ninh - Nghiên cứu đề xuất số giải pháp hữu hiệu nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông B? ?- Quảng Ninh Phơng pháp nghiên cứu Để giải nhiệm... trang thiết bị điện mạng điện hạ áp mỏ than hầm lò vùng Uông B? ?- Quảng Ninh - Lựa chọn giải pháp hữu hiệu nhằm giảm thiểu chi phí điện mạng điện hạ áp hầm lò vùng Uông bí Quảng Ninh - Kiểm tra thông... tợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tợng nghiên cứu đề tài mạng điện hạ áp hầm lò phụ tải điện mỏ hầm lò vùng Uông B? ?- Quảng Ninh Phạm vi nghiên cứu đề tài tình hình tiêu thụ lợng lới điện hạ áp