Chương 2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG Ở MỎ LỘ THIÊN CÔNG TY CỔ PHẦN THAN HÀ TU - VINACOMIN
2.2. HIỆN TRẠNG TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG TẠI CÁC PHỤ TẢI CHÍNH TRONG CÔNG TY CỔ PHẦN THAN HÀ TU – VINACOMIN
2.2.2. Thiết bị máy xúc
Công ty hiện đang sử dụng 10 máy xúc điện K 5A hoạt động bốc xúc đất đá tại các công trường. Trong đó Trụ Đông bố trí 04 máy (số 9, số 17, số 19, số 21), Trụ Tây bố trí 02 máy (số 11, số 16) và Vỉa 7&8 bố trí 04 máy (số 7, số 12, số 18, số 20) hoạt động bốc xúc đất đá.
- Công ty đã thực hiện giao khoán định mức tiêu thụ điện năng cho các máy xúc với định mức 0,55 kWh/m3 đất đá bốc xúc. Thống kê sản lƣợng và mức sử dụng điện năng của các máy xúc ЭКГ năm 2014 nhƣ sau:
Bảng 2.7. Thống kê sản lƣợng và điện năng tiêu thụ của các máy xúc ЭКГ 5A năm 2014
STT Tên máy KH năm 2014
Sản lƣợng năm 2014 (m3)
Tiêu thụ điện năng năm 2014
(kWh)
Công trường sản
xuất
1 ЭКГ 17 967.000 890.083 489.546
Trụ Đông 2 ЭКГ 9 1.011.000 1.191.851 655.518
3 ЭКГ 19 965.000 958.756 527.316
4 ЭКГ 21 946.000 952.904 524.097
5 ЭКГ 11 998.000 934.995 514.247
Trụ Tây
6 ЭКГ 16 940.000 726.440 399.542
7 ЭКГ 7 927.000 837.682 460.725
Vỉa 7&8
8 ЭКГ 12 877.000 942.504 518.377
9 ЭКГ 18 879.000 828.612 455.737
10 ЭКГ 20 881.000 760.973 418.535
Tổng 9.024.800 4.963.640
38
- Kết cấu phần điện động lực truyền động của máy có động cơ chính sử dụng cấp điện áp 6kV, các động cơ khác sử dụng điện áp 380V và 220V qua máy biến áp đặt trên máy. Một số động cơ một chiều nhƣ di chuyển, nâng hạ gầu, ra vào gầu, đóng mở máy gầu…đƣợc cung cấp điện từ hệ truyền động máy phát động cơ trên máy xúc.
Bảng 2.8. Thống kê các động cơ điện trên máy xúc ЭКГ 5A
STT Loại động cơ Cấp điện áp (V)
Công suất định mức
(kW)
ηđm
1 Động cơ XC KĐB 3 pha 6.000 250 89
2 Động cơ ép hơi 220 15 86
3 Động cơ quạt mát 220 2,2 86
4 Động cơ quạt mát 220 1,5 86
5 Động cơ bơm dầu 220 1,5 86
Hình 2.14. Hệ thống động cơ máy phát điện trên máy xúc ЭКГ 5A
39
Hình 2.15. Sơ đồ cung cấp điện hiện tại của máy xúc ЭКГ 5A
Từ thực trạng bố trí các máy xúc theo các công trường sản xuất, kết quả đo lường hoạt động các máy xúc tại mỗi công trường như sau:
a) Đo kiểm máy xúc ЭКГ 5A số 17 tại Trụ Đông ngày 27/3/2015, chất tải cho xe HD 465 và xe CAT 773E với tải trọng thiết kế của xe từ 55 – 58 tấn nhƣ sau:
- Bề mặt tầng công tác của máy rộng, tuy nhiên máy xúc chỉ chất tải một bên (một bên được đặt đường cáp điện 6kV), vì vậy trong quá trình làm việc có hiện tƣợng xe ô tô phải chờ nhận tải.
- Chất lƣợng nổ mìn tốt đồng thời góc xúc của máy nhỏ hơn 1200.
Hình 2.16. Hình ảnh đo kiểm máy xúc ЭКГ 5A số 17 Trụ Đông
40
Kết quả đo công suất hoạt động máy xúc chất tải cho xe HD465 (BKS106), với 6 gầu xúc đầy xe, tổng thời gian xúc là 3 phút 13 giây.
Công suất hoạt động máy xúc khi xúc đầy 01 xe HD465 thể hiện trên hình 2.17.
Hình 2.17. Biểu đồ công suất hoạt động trong một chu kỳ máy xúc ЭКГ số 17 chất tải cho xe HD465 – BKS 106
Xác định thông số hoạt động của máy xúc khi xúc 1 gầu đầu tiên đối với xe HD465 – BKS106 nhận thấy:
+ Công suất hoạt động trung bình Ptb= 130.85kW;
+ Thời gian xúc tải 18 giây;
+ Thời gian quay đầu có tải 8 giây;
+ Thời gian chất tải 4 giây;
+ Thời gian quay đầu không tải và chuẩn bị xúc 9 giây.
Nhƣ vậy, tổng thời gian thực hiện vận hành gầu thứ nhất là 39 giây
Hình 2.18. Biểu đồ công suất hoạt động gầu 1 (chất tải xe HD465-106)
41
Tương tự, phân tích số liệu công suất hoạt động của máy xúc ЭКГ số 17 khi chất tải xong cho xe HD465- BKS106 là Ptb = 123.99kW, thời gian trung bình cho 1 gầu xúc T=32 giây, số lƣợng 6 gầu xúc đạt mô hình chất tải.
Bảng 2.9 thống kê chi tiết thời gian hoạt động, thời gian tiêu thụ công suất, thời gian xúc 1 gầu, điện năng tiêu thụ đối với 1 gầu xúc. Đối với xe CAT773E và HD465 có tải trọng tương đương nhau nên máy phải xúc từ 6 tới 7 gầu mới đạt mô hình chất tải, đối với xe Volvo A40D có tải trọng nhỏ hơn (37 tấn) nên với 4 gầu xúc đã đạt mô hình chất tải.
Bảng 2.9. Bảng thống kê công suất, thời gian hoạt động và điện năng tiêu thụ của máy ЭКГ số 17 trong quá trình xúc
TT
Công suất trung bình
(kW)
Thời gian tiêu thụ công suất, %
Thời gian chu kỳ xúc (s)
Điện năng tiêu thụ
(kWh) HD465-106
Gầu 1 130,83 76,32 38 1,05
Gầu 2 125,47 84,09 43 1,26
Gầu 3 157,22 72,00 24 0,75
Gầu 4 130,76 75,00 27 0,74
Gầu 5 116,55 63,33 29 0,59
Gầu 6 83,11 93,94 32 0,69
CAT773E-114
Gầu 1 131,27 69,23 38 0,96
Gầu 2 141,94 80,00 29 0,91
Gầu 3 101,33 73,33 29 0,60
Gầu 4 119,82 80,00 29 0,77
Gầu 5 121,12 77,78 26 0,68
Gầu 6 115,55 81,48 26 0,68
42
HD465-201
Gầu 1 132,56 84,21 37 1,15
Gầu 2 135,16 83,87 30 0,94
Gầu 3 131,37 74,07 26 0,70
Gầu 4 96,65 85,19 26 0,59
Gầu 5 92,38 80,00 24 0,49
Gầu 6 108,19 87,50 31 0,82
A40F-408
Gầu 1 132,56 75,00 27 0,75
Gầu 2 109,92 63,64 21 0,41
Gầu 3 115,74 65,71 34 0,72
Gầu 4 124,01 65,63 31 0,70
Trung
bình 120,61 76,88 30 0,77
Từ bảng tổng hợp số liệu trên xây dựng đƣợc biểu đồ điện năng tiêu thụ của máy xúc ЭКГ số 17 đối với từng gầu xúc (hình 2.19)
Hình 2.19. Biểu đồ điện năng tiêu thụ đối với các gầu xúc máy ЭКГ số 17 Kết quả đo lường máy xúc ЭКГ số 17 tại Trụ Đông ngày 27/3/2015 cho thấy do chất lƣợng nổ mìn tốt đồng thời góc xúc của máy nhỏ hơn 1200. Vì vậy công suất và thời gian trung bình để máy xúc xong một gầu là không lớn.
43
b)Đo lường máy xúc ЭКГ số 16 , tại vị trí E16– mức +52 Trụ Tây và kết quả đo kiểm máy xúc ЭКГ số 7 (lái máy bậc 7/7) vị trí mức +267 Vỉa 7&8
Bảng 2.10. Thống kê công suất, thời gian hoạt động và điện năng tiêu thụ của máy ЭКГ số 16 trong quá trình xúc
Xe
Công suất trung
bình (kW)
Thời gian chu kỳ xúc (s)
Điện năng tiêu
thụ (kWh)
Xe
Công suất trung
bình (kW)
Thời gian chu
kỳ xúc (s)
Điện năng tiêu
thụ (kWh) Xe 1: Volvo A40D-302 Xe 4: Howo 908
Gầu 1 111,51 30 0,93 Gầu 1 95,92 39 1,04
Gầu 2 101,66 27 0,76 Gầu 2 101,20 33 0,93
Gầu 3 97,51 35 0,95 Gầu 3 101,98 32 0,91
Gầu 4 101,87 27 0,76 Gầu 4 108,21 32 0,96
Gầu 5 112,16 38 1,18 Xe 2: Volvo A40D-305 Xe 5: Howo HN15
Gầu 1 110,13 41 1,25 Gầu 1 99,00 35 0,96
Gầu 2 89,18 39 0,97 Gầu 2 103,86 32 0,92
Gầu 3 111,00 27 0,83 Gầu 3 95,51 32 0,85
Gầu 4 79,05 28 0,61 Gầu 4 100,74 28 0,78
Gầu 5 97,40 26 0,70
Xe 3: Howo HN12-912 Xe 6: Volvo A40D-310
Gầu 1 97,32 47 1,27 Gầu 1 94,62 44 1,16
Gầu 2 100,97 37 1,04 Gầu 2 103,57 34 0,98
Gầu 3 108,76 32 0,97 Gầu 3 102,19 31 0,88
Gầu 4 102,65 30 0,86 Gầu 4 111,29 31 0,96
Với máy xúc ЭКГ số 16 làm việc tại vị trí E16-mức +52 Trụ Tây chất tải cho xe Volvo A40D và Howo (2 loại xe có dung tích thùng khác nhau, tải trọng 37÷40 tấn) từ 4÷5 gầu mới đạt mô hình chất tải.
44
Bảng 2.11. Bảng thống kê công suất, thời gian hoạt động và điện năng tiêu thụ của máy ЭКГ số 7 trong quá trình xúc
Xe
Công suất trung
bình (kW)
Thời gian chu kỳ xúc (s)
Điện năng tiêu
thụ (kWh)
Xe
Công suất trung
bình (kW)
Thời gian chu kỳ xúc (s)
Điện năng tiêu
thụ (kWh)
Xe 1: 12K-1001 Xe 5: 98C-016.42
Gầu 1 190,09 22 1,16 Gầu 1 163,75 32 1,46
Gầu 2 136,20 24 0,91 Gầu 2 199,77 20 1,11
Gầu 3 116,29 32 1,03 Gầu 3 152,23 28 1,18
Xe 2: 98C-101.83 Xe 6: 14C-027.43
Gầu 1 190,29 22 1,16 Gầu 1 190,22 34 1,80
Gầu 2 172,99 22 1,06 Gầu 2 205,70 24 1,37
Gầu 3 116,75 27 0,88 Gầu 3 114,58 25 0,80
Xe 3: 14C-062.10 Xe 7: 37C-043.82
Gầu 1 184,78 39 2,00 Gầu 1 208,16 31 1,79
Gầu 2 104,03 21 0,61 Gầu 2 125,02 23 0,80
Gầu 3 121,62 21 0,71 Gầu 3 137,52 28 1,07
Gầu 4 108,15 29 0,87
Xe 4: 14C-004.56 Xe 8: 12K-1001
Gầu 1 170,58 24 1,14 Gầu 1 160,05 30 1,33
Gầu 2 194,26 24 1,30 Gầu 2 184,98 27 1,39
Gầu 3 183,14 25 1,27 Gầu 3 155,84 26 1,13
Với máy xúc ЭКГ số 7 làm việc tại mức +267 Vỉa 7&8 có đặc điểm loại xe nhận tải là các xe thuê ngoài nên tải trọng nhỏ. Xe Howo nhận tải cho máy xúc tại thời điểm đo được tính 10,3 tới 10,7 m3 (tương đương 15 tấn) do vậy chỉ 3 gầu xúc là đạt mô hình chất tải.
45
- Từ quá trình khảo sát, đo kiểm và phân tích chi tiết số liệu máy xúc tại các Công trường rút ra một số nhận xét:
+ Các tủ cung cấp điện cho máy xúc đã đƣợc cải tạo trang bị máy cắt và sepam của hãng Schneider, giúp cho việc đóng cắt nguồn của máy một cách dễ dàng, đồng thời bảo vệ giúp thiết bị hoạt động ổn định hơn.
+ Công ty đã lắp các đồng hồ hiển thị điện áp, dòng điện và công tơ 3 giá để xác định mức tiêu thụ điện năng cho máy xúc.
+ Hệ thống máy xúc ЭКГ của Công ty có dung tích 5m3 hiện đang hoạt động ổn định, các thợ vận hành có kinh nghiệm lâu năm, hàng năm đều đƣợc sửa chữa bảo dƣỡng định kỳ.
+ Trong năm 2014, ba máy xúc 9,12,21 vƣợt năng suất theo kế hoạch đặt ra, các máy còn lại năng suất thấp hơn.
Tuy vậy, các máy xúc hiện nay còn có những nhƣợc điểm nhƣ:
- Với thiết kế nguyên bản nên máy phải hoạt động với nhiều cấp chuyển đổi động cơ – máy phát – động cơ nên hiệu suất thiết bị ảnh hưởng, tuổi thọ thiết bị cao dẫn tới hiệu suất làm việc giảm dần theo thời gian.
- Có độ ồn và rung lắc mạnh, do có hệ thống máy phát động cơ hoạt động, dẫn tới điều kiện làm việc của công nhân vận hành không tốt, ảnh hưởng tới sức khoẻ trong quá trình vận hành.
- Chổi than phải thường xuyên thay thế, chi phí bảo dưỡng hàng năm cho hệ thống điện và cơ khí lớn.
- Tổn thất điện năng do phải qua nhiều thiết bị chuyển đổi (động cơ 3 pha 6 kV làm nhiệm vụ biến đổi điện năng thành cơ năng, cơ năng lại chuyển qua máy phát thành điện một chiều, sau đó đƣợc cấp cho hệ thống động cơ một chiều sinh công). Hệ số công suất hoạt động của thiết bị không cao.