2.2 Hệ thống tời SJ – 1600
2.2.2 Vận hành tự động (PLC):
Chế độ kéo tải từ chân trục -80 lên mặt bằng cửa lò giếng phụ +17:
Sau khi đã làm đầy đủ các bước kiểm tra theo quy định nếu hệ thống tời mỏ đảm bảo điều kiện làm việc; và nhận được tín hiệu đúng tín hiệu quy định cho tời mỏ làm việc kéo tải trọng lên, người vận hành thao tác:
- Đưa phanh hãm tăm bua vào chế độ hoạt động bằng cách ấn vào nút phục hồi phanh sau khi đã quay đưa quả đối trọng của phanh về vị trí sẵn sàng hoạt động, đèn chỉ thị PHANH HĐ trên bàn điều khiển sáng.
- Bật công tắc chế độ điều khiển tự động về bên phải: (PLC)
- Bật công tắc phương thức chuyển chế độ vận hành về bên phải: Lên - Căn cứ vào tải trọng kéo lên. Nếu tải trọng nhẹ, bật công tắc lựa chọn về chế chế độ Nhẹ; nếu tải trọng nặng, bật công tắc lựa chọn về chế chế độ: Nặng
- Ấn nút chạy; khi biến tần hoạt động đèn báo “CHẠY” trên bàn điều khiển sáng, đồng thời đẩy tay phanh công tác để mở phanh công tác. Ở chế độ vận hành tự động (PLC) tồn bộ hành trình làm việc của thiết bị tời mỏ đã
được lập trình cài sẵn chương trình, tương ứng với tốc độ chuyển động của tải trọng trên từng đoạn đường lò giếng phụ. Trong thời gian thiết bị tời mỏ làm việc, người vận hành ln quan sát màn hình, các đèn báo trên bàn điều khiển và thước chỉ độ sâu để dừng thiết bị tời mỏ khi cần thiết.
- Phương tiện vận tải được tời mỏ kéo từ ga chân trục lên cửa lò giếng phụ (+17), khi phương tiện vận tải đã chuyển động qua gác chắn barie đầu tầng, người vận hành đẩy tay ga về phía trước, đồng thời đóng phanh cơng tác, ấn nút “DỪNG” trên bàn điền khiển. Kết thúc hành trình cho thiết bị tời mỏ làm việc kéo tải trọng lên.
Chế độ thả từ cửa lò giếng phụ xuống chân trục -80:
- Bật công tắc lựa chọn phương thức vận chuyển hành bên trái:XUỐNG
- Người vận hành ấn nút “CHẠY” trên bàn điều khiển; khi biến tần hoạt động đèn báo “CHẠY” trên bàn điều khiển sáng, đồng thời đẩy tay phanh công tác để mở phanh công tác
- Việc thao tác, quan sát vận hành tời mỏ ở chế độ tự động (PLC), người vận hành ln quan sát màn hình, các đèn báo trên bàn điều khiển và thước
chỉ độ sâu để dừng tời mỏ khi cần thiết. Khi tải trọng đến điểm dừng quy định tại chân trục (-80) theo lập trình sẵn, tời mỏ dừng, người vận hành đẩy tay điều khiển (tay ga) về phía trước, đồng thời kéo tay phanh công tác; ấn nút “DỪNG” trên bàn điều khiển. Kết thúc hành trình cho thiết bị tời mỏ làm việc thả tải trọng.
* Chú ý:
- Khi vận hành thiết bị tời mỏ ở chế độ vận hành tự động: Ở chế độ này do hành trình làm việc của tời mỏ được lập trình sẵn nên khơng điều khiển tay ga cho thiết bị tời mỏ làm việc trong quá trình thả hoặc kéo tải trọng qua đường lò giếng phụ (+17/-80).
- Chế độ vận hành bằng tay: Ở chế độ này, người vận hành hoàn toàn quyết định việc điều khiển tốc độ chuyển động của tải trọng trên đường lị giếng phụ và giới hạn hành trình làm việc của tời mỏ thông qua hệ thống điều khiển tay ga.
- Trong trường hợp khi thiết bị đang làm việc nhưng bị dừng giữa đột ngột hoặc phát hiện sự cố do sự cố phải dừng thiết bị tời mỏ. Người vận hành tiến hành tháo tác: Ấn nút “DỪNG” trên bàn điều khiển, đồng thời đẩy tay điều khiển (tay ga về vị trí nhỏ nhất), kéo tay phanh cơng tác để dừng hãm thiết bị tời mỏ. Sau đó báo cho cán bộ chỉ huy sản xuất trong ca biết để có biện pháp xử lý, khắc phục kịp để đưa thiết bị vào hoạt động bình thường.
- Khi thiết bị tời mỏ làm việc ở chế độ vận hành bằng tay hoặc tự động, nếu tốc độ của tời mỏ vượt quá tốc độ giới hạn cho phép 3,4 m/s thì bộ bảo vệ vượt tốc làm việc để dừng thiết bị tời mỏ. Khi thiết bị dừng làm việc trong trường hợp này, người vận hành nhanh chóng đẩy tay điều khiển (tay ga) về phía trước, kéo tay phanh cơng tác để dừng tời mỏ; ấn nút “DỪNG” trên bàn điều khiển, ấn nút “CẮT PHANH” để phanh an tồn tác động. Sau đó báo cho cán bộ chỉ huy trong ca biết để kiểm tra, khắc phục kịp thời; sau khi đã kiểm
tra khắc phục, loại trừ sự cố xong, tiến hành kiểm tra thiết bị tời mỏ theo quy định để đưa thiết bị trở lại làm việc bình thường. Trước khi tiến hành kiểm tra, khắc phục sự cố phải dùng xích máng cào cố định bánh xe chắc chắn với đường ray, sau khi kiểm tra khắc phục xong, tháo xích cố định bánh xe với đường ray để đưa thiết bị tời mỏ vào vận hành bình thường.
Để đánh giá hiện trạng hoạt động của hệ thống tời trục SJ - 1600 của công ty than Mao Khê, tác giả cũng đã tiến hành lắp đặt thiết bị đo là đồng hồ vạn năng tại Atomat tổng cung cấp điện cho hệ thống tời này.
Thời gian tiến hành đo đạt thực nghiệm là ngày 30/8/2018. Chu kỳ kéo và thả tải của hệ thống trời trục này trên thực tế là khoảng 12 phút.
Tại lần đo thử nghiệm đầu tiên của thời SJ – 1 600, thời gian trích mẫu là 10s ghi lại thơng số đo 1 lần. Với thời gian thực tế kéo tải là 6 phút 40 giây kéo tải là 2 xe goong từ mức -80 lên mức +17.
Các thông số đo đạt thực tế lần kéo thứ nhất được cho trong Phụ lục 3. Từ số liệu thực nghiệm, tác giả tiến hành xây dựng các biểu đồ tiêu thụ công suất sau mỗi lần đo. Biểu đồ công suất tác dụng, phản kháng hoạt động lần đo đầu tiên của hệ thống tời này, lần lượt được cho trên các hình 2.13 và 2.14. Cơng suất trung bình đo đạt được lần lượt là:
Ptb = 147,2kW, Qtb = 134,3kVAr, Stb = 202,4kVA, costb = 0,72
Đồ thị biểu thị hệ số công suất tiêu thụ của tời SJ-1600 được cho trên hình 2.15
Hình 2.13 Cơng suất tác dụng của tời SJ-1600 tiêu thụ khi kéo tải
Hình 2.14 Cơng suất phản kháng của tời SJ-1600 tiêu thụ khi kéo tải
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 14:05:34 14:06:43 14:07:52 14:09:01 14:10:11 14:11:20 14:12:29
Công suất tiêu thụ tác dụng (kW)
.000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 14:05:34 14:06:43 14:07:52 14:09:01 14:10:11 14:11:20 14:12:29
Hình 2.15 Hệ số tiêu thụ công suất của tời SJ-1600 khi kéo tải
Sau khi kéo goong tải lên, tời tiếp tục thả goongtừ mặt bằng +17 xuống mức -80. Tương tự, tác giả cũng đo đạt thực nghiệm cho lần hạ tải, đồ thị biểu diễn sự tiêu thụ công suất của tời SJ-1600 khi thực hiện chức năng thả tải như trên hình 2.16 và 2.17 và đồ thị hệ số cơng suất tiêu thụ cho trên hình 2.18.
Từ quá trình khảo sát và đo kiểm nhận thấy trong quá trình thả tải tời làm việc ở chế độ hãm. Thời gian thực tế tiến hành quá trì thả tải là 4 phút 20 giây. Các thông số đo đạt thực tế thả tải thứ nhất được cho trong Phụ lục 4. Quá trình hạ tải đo đạt được:
Ptb = 2.86 kW, Qtb=4.5 kVAr, Stb = 5.34 kVA, costb = 0,54
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 14:05:34 14:06:43 14:07:52 14:09:01 14:10:11 14:11:20 14:12:29
Hình 2.16 Cơng suất tác dụng tiêu thụ của tời SJ-1600 khi thả tải
Hình 2.17 Cơng suất phản kháng tiêu thụ của tời SJ-1600 khi thả tải
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 14:39:33 14:40:42 14:41:51 14:43:00 14:44:10
Công suất tác dụng tiêu thụ (kW)
.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 14:39:33 14:40:42 14:41:51 14:43:00 14:44:10
Hình 2. 18 Hệ số cơng suất tiêu thụ của tời SJ-1600
Tiến hành đo đạt cho các lần khác, các kết quả đo đạt thực nghiệm được cho trên bảng
Bảng 2.3 Kết quả đo thực nghiệm sau 3 chu kỳ đo liên tiếp
TT Quá trình Ptb(kW) Qtb(kVAr) costb Thời gian ĐNTT (kWh)
Lần 1 Kéo tải 147.20 141.88 0.72 6’40’’ 16.36 Thả tải 2.86 4.49 0.54 4’20’’ 0.21 Lần 2 Kéo tải 168.30 90.84 0.88 7’20’’ 20.57 Thả tải 3.01 5.08 0.51 4’10’’ 0.21 Lần 3 Kéo tải 156.60 105.24 0.83 6’30 16.97 Thả tải 3.80 6.95 0.48 7’05’’ 0.45
Tổng điện năng tiêu thụ 54.75
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 14:39:33 14:40:42 14:41:51 14:43:00 14:44:10
Bảng 2.4Kết quả đo kiểm trên giàn điện trở xả khi tời thả tải
TT Kết quả đo trên giàn điện trở xả
Pmin (kW) Pmax (kW) Ptb (kW)
Lần 1 0 10.11 4.5
Lần 2 0 9.95 5.02
Lần 3 0 12.35 6.31
Qua 3 chu kỳ kéo và thả tải của hệ thống tời SJ-1600 này, ta thấy tổng điện năng tiêu thụ là: 54.75 kWh. Trong đó, tổng điện năng tiêu thụ trong quá trình thả tải là: 0.21 + 0.21 + 0.45 = 0.87 kWh chiếm 1.6 %. Trong khi đó tổng điện năng tiêu thụ trong quá trình kéo tải của 3 chu kỳ nói trên chiếm đến 98.4%. Điều đó chứng tỏ rằng q trì thả tải điện năng tiêu thụ là khơng đáng kể. Cả quá trình thả tải động cơ làm việc chủ yế ở chế độ hãm, động cơ làm việc như là máy phát điện.
2.3 Nhận xét
Tời được sử dụng trong Công ty than Mạo Khê-TKV phục vụ hỗ trợ người đi bộ, vận tải người và hàng hóa. Các loại tời này hoạt động ở các vị trí khác nhau như trong lị, ngồi mặt bằng, trong các khu vực giếng được đầu tư khá lâu, có kết cấu tương đồng cả về mặt cơ khí lẫn điều khiển.
Nhằm phục vụ tốt cho vận hành, một số tời đã được trang bị camera giám sát tại đầu và chân trục, hình ảnh được đưa lên màn hình theo dõi tại phịng điều khiển; các bộ phận phát tín hiệu như chng hoặc bộ đàm để liên lạc trong quá trình vận hành. Trên bàn điều khiển có đồng hồ hiển thị các thông số như điện áp, dịng điện, tốc độ …
Kết quả phân tích số liệu hoạt động đối với các loại tời có thể rút ra một số nhận xét như sau:
và đoạn cuối của trục tải, đoạn giữa phụ thuộc hoàn toàn vào người điều khiển. Tuy nhiên, với điều kiện cụ thể của mỗi trục tải thì biểu đồ tốc độ ở nhiều đoạn hành trình cũng khác nhau và thấp hơn tốc độ theo quy định. Vì vậy, để đảm bảo an tồn thì tốc độ hệ thống điều khiển cần phải được khống chế tự động theo điều kiện cụ thể của từng trục tải, hạn chế lỗi quá tốc độ do phụ thuộc hoàn toàn vào người vận hành.
- Đối với hệ thống tời thủy lực, là loại tời phòng nổ do đó có thể hoạt động ở ngồi mặt bằng cũng như trong lị. Đặc điểm của tời loại này là trong q trình thả tải, do khơng có liên kết cơ đối với tang tời, vì vậy khi thả tải động cơ vẫn tiêu thụ công suất lớn, đồng thời hệ số cơng suất khơng cao. Vì vậy, chỉ nên dùng tời thủy lực ở những vị trí thực sự cần thiết.
- Đối với động cơ roto dây quấn, điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trong mạch roto còn tồn tại nhiều nhược điểm, nên cần thay thế bằng các động cơ lồng sóc điều khiển bằng biến tần.
Nhược điểm khi dùng động cơ dây quấn:
- Phạm vi điều chỉnh hẹp, phụ thuộc vào số cấp điện trở.
- Hệ số công suất thấp, độ bền giảm.
- Tiêu thụ điện năng lớn cả hai chế độ kéo và thả tải.
Điều khiển động cơ roto lồng sóc bằng biến tần có ưu điểm:
- Phạm vi điều chỉnh rộng, tốc độ có thể thay đổi linh hoạt
- Thiết bị khởi động êm, khơng có hiện tượng sốc cơ khí, từ đó nâng cao tuổi thọ.
- Tiết kiệm năng lượng, vận hành đơn giản, giảm thời gian và chi phí bảo dưỡng.
- Hệ số cơng suất cao.
- Tiêu thụ điện rất nhỏ ở chế độ thả tải, đồng thời ở chế độ này điện năng đốt trên giàn điện trở xả tương đối lớn. Do đó, cần tận dụng nguồn năng lượng này nghịch lưu trả điện về lưới
Chương 3
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG TỜI TRỤC MỎ