thiết kế hệ thống tự động hóa trạm bơm thoát nước lò giếng công ty cổ phần than Mông Dương

Công ty đã khởi công hai cặp giếngnghiêng xuống sâu mức -260 .Do điều kiện càng xuống sâu thì lu l-ợng nớc càng lớn, việc thoát nớc càng khó khăn hơn, thiết bị phục vụcho việc bơm thoát

Lời nói đầu Đất nớc ta đang trên đờng phát triển, để trở thành một nớc

có nền công nghiệp hiện đại, có thể bắt kịp nhịp độ của nềnkinh tế hội nhập, khi trở thành thành viên chính thức thứ 150 củahiệp hội kinh tế thế giới WTO Để đạt đợc những mục tiêu này đòihỏi phải có sự phát triển vợt bậc về các lĩnh vực khoa học, côngnghệ, thông tin và tự động hoá trong ngành công nghiệp nói chung

và ngành công nghiệp khai thác mỏ hầm lò nói riêng

Để đáp ứng đợc sự phát triển đó, phải có một dây chuyềncông nghệ, thiết bị đồng bộ đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, antoàn, kinh tế Việc tự động hoá quá trình sản xuất, nhằm nâng caonăng suất lao động đảm bảo các yêu cầu của công nghệ là điềucấp bách hiện nay

Do đặc thù riêng của mỏ hầm lò là khai thác ngày càng xuốngsâu vào trong lòng đất, việc phát sinh khí bụi nổ, không khí ẩm ớt,

sự thẩm thấu của nớc gây ra điều kiện bất thuận lợi cho sản xuất, lànguy cơ đe doạ đến sức khoẻ và tính mạng ngời lao động Chínhvì thế mà việc thông gió và thoát nớc là vấn đề phải đề cập

Công ty cổ phần than mông dơng hiện tại chủ yếu là công nghệ

đào lò chuẩn bị và khai thác ở mức -97,5  - 150 Do thời gian khaithác đã lâu, trữ lợng than đã giảm, để mở rộng diện khai thác, đápứng sản lợng ngày một tăng Công ty đã khởi công hai cặp giếngnghiêng xuống sâu mức -260 Do điều kiện càng xuống sâu thì lu l-ợng nớc càng lớn, việc thoát nớc càng khó khăn hơn, thiết bị phục vụcho việc bơm thoát nớc tuy đã đợc lắp đặt mới, song còn lạc hậu,nhất là hệ thống điều khiển của trạm bơm hiện nay cần phải đợc cảitiến hoàn thiện hơn

Dựa trên những thành tựu về vi xử lý và các bộ điều khiểnPLC ra đời chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực “tự độnghoá các quá trình sản xuất” Qua thời gian học tập và nghiên cứuứng dụng thiết bị điều khiển logic khả trình Simatic S7-200 dohãng Siemens (CHLB Đức) chế tạo Có thể áp dụng đợc vào sản xuấthiện tại của Công ty trong việc thoát nớc cho lò giếng, bằng cách đathiết bị điều khiển tự động này vào việc thay thế tơng đơng cho

hệ thống điều khiển trạm bơm thoát nớc hiện tại Vì vậy em chọn

đề tài

“Thiết kế hệ thống điều khiển tự động hoá trạm bơm thoát nớc lò giếng Công Ty CP Than Mông Dơng”.

Nội dung đề tài gồm 5 chơng

Chơng 1: Giới thiệu khái quát về Công ty Cổ phần than

mông dơng.

Chơng 2: Hệ thống cung cấp điện cho công ty cổ phần

than mông dơng Hệ thống cung cấp điện và điều khiển hiện tại của trạm bơm thoát nớc.

Chơng 3: Lựa chọn cảm biến và thiết bị bảo vệ

Chơng 4: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động trạm

bơm thoát nớc bằng thiết bị logic khả trình PLC-S7-200.

Chơng 5: Xây dựng giao diện giám sát trạm bơm.

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, đợc sự hớng dẫn tận tình của

thầy giáo: TH.S Uụng Quang Tuyến các thầy cô trong bộ môn Tự Động

Hoá, các thầy cô trong các bộ môn khác của Trờng ĐH Mỏ - Địa Chất

và sự giúp đỡ của các cán bộ kỹ thuật viên, của các bạn đồng nghiệp

đã tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệpnày

Do điều kiện về thời gian, tài liệu cũng nh trình độ hiểubiết còn hạn chế nên bản đồ án này không thể tránh khỏi sai sót.Kính mong đợc sự chỉ bảo, góp ý của quí thầy, cô và các bạn đồngnghiệp để bản đồ án đợc hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin đợc tỏ lòng biết ơn tới các thầy, các cô, cáccán bộ kỹ thuật viên và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ cho emtrong thời gian qua

Cẩm Phả, ngày 21 tháng 5 năm 2013

Sinh viênthực hiện

Nguyễn Văn Dũng

Chơng 1

Giới thiệu chung về công ty cổ phần than MÔNG dơng 1.1 Vị trí địa lý, tình hình địa chất và khí hậu.

1.1.1 Vị trí địa lý:

Công ty cổ phần than Mông Dơng là thành viên của Tập đoàn than

và khoáng sản Việt Nam Công ty nằm trong địa bàn phờng MôngDơng, thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, cách trung tâm thị xãCẩm Phả khoảng 15 km về phía Đông Bắc

a – Địa chất thuỷ văn:

Công ty cổ phần than Mông Dơng là Công ty khai thác hầm lò Vàomùa ma có lợng nớc chảy vào khai trờng lớn, gây nhiều khó khăn choviệc khai thác than của Công ty Lợng nớc lớn nhất đo đợc là 275

1.1.3 Khí hậu:

Khí hậu của khu vực này mang tính khí hậu nhiệt đới gió mùa vàchia 2 mùa rõ rệt là mùa ma và mùa khô

- Mùa ma từ tháng 5  tháng 10, với lợng ma trung bình144mm/ngày.

- Mùa khô từ tháng 11  tháng 4 của năm sau

- Nhiệt độ: cao nhất trong năm là 360C, thấp nhất là 8oC, trungbình là 18  200C

1.2 Tình hình khai thác, thoát nớc, thông gió và cơ giới hoá của Công ty

1.2.1 Tình hình khai thác:

Công ty cổ phần than Mông Dơng sử dụng công nghệ khai thác mởvỉa bằng cặp giếng đứng bố trí tại trung tâm mặt bằng sâncông nghiệp

- Giếng chính: Trục tải than từ dới lò lên mặt bằng sân công nghiệpbằng thùng trục Skip

- Giếng phụ: Trục tải ngời và vật liệu bằng thùng cũi

- Phơng pháp khai thác áp dụng phơng pháp khấu giật vào trungtâm, đối với các vỉa có chiều dày lớn và độ dốc lớn từ 400 trở lênthì áp dụng phơng pháp khai thác buồng cột Công nghệ khai thácchủ yếu là khoan nổ mìn lò chợ, chống giữ lò chợ bằng cột thuỷ lực

đơn Hiện nay Công ty đã sử dụng máy khấu com bai kết hợp vớigiàn chống thuỷ lực di động của Trung Quốc vào khai thác thantrong lò chợ vỉa G9; II11 cánh tây

1.2.2 Công tác thoát nớc:

Nớc từ các lò chảy về bể chứa 1000m3 nằm tại trung tâm sângiếng, dẫn về bể lắng theo hai nhánh, bể lắng dùng thiết bị càolàm sạch nớc bẩn và đợc bơm lên mặt bằng Trạm bơm trung tâmgồm 04 bơm có mã hiệu 200LHP660 có năng suất Q = 850

1500m3/h,

chiều cao đẩy Hđ = 105 137m, P = 630kW, Uđm = 6kV Trong

đó 3 bơm làm việc và 1 bơm dự phòng (có công suất P = 320kW,mã hiệu LTC450-65X2)

1.2.3 Công tác thông gió mỏ:

Hiện nay công ty đang sử dụng phơng pháp thông gió đẩy, giósạch đợc quạt gió chính đẩy qua giếng phụ thông gió cho các khuvực khai thác và thoát lên mặt đất qua các lò thợng thông gió và mộtphần thoát qua giếng chính Trạm quạt gió chính sử dụng hai quạtmã hiệu BOKД-2,4 có đờng kính bánh công tác 2,4m, động cơquạt mã hiệu A3 – 14 – 52 – 10T có công suất P = 320kW, điện áp

định mức Uđm = 6 kV, quay với tốc độ 600vg/ph với lu lợng gió Q =94,2m3/s Trong đó một quạt làm việc, một quạt dự phòng Thônggió cục bộ bằng quạt gió phòng nổ có mã hiệu CBM – 6 – WE 500, với

điện áp 660V - Hệ thống thông gió có thể đổi chiều từ thông gió

đẩy sang thông gió hút, việc đổi chiều thông gió đợc thực hiệnbằng hệ thống các cửa gió tự động đóng mở mà vẫn giữ nguyênchiều quay của động cơ quạt gió, áp dụng khi có sự cố hoặc tìnhtrạng khí gió phức tạp

1.2.4 Vận tải mỏ :

Công tác vận chuyển than và đất đá từ hầm mỏ lên mặt bằng sâncông nghiệp bằng thùng skíp qua giếng chính, giếng phụ Than từcác công trờng khai thác vận chuyển về sân giếng bằng tàu điện

ắc qui AM8Д và goòng 3 tấn Trên mặt bằng sử dụng ô tô để vậnchuyển than ra các cảng tiêu thụ và tuyến đờng sắt Mông DơngCửa Ông

1.3 cơ cấu tổ chức, quản lý của công ty gồm:

1.3.1- Giám đốc Công ty :

Giám đốc Công ty là ngời quản lý và điều hành cao nhất trongtoàn Công ty và chịu trách nhiệm chung

1.3.2- Các phó giám đốc :

Là ngời giúp việc cho giám đốc, quản lý và điều hành một sốlĩnh vực hoạt động sản xuất của Công ty theo sự phân công và uỷquyền của giám đốc

1.3.5- Chế độ làm việc và sản xuất của Công ty :

Thời gian làm việc chung của Công ty đợc bố trí nh sau :

- Một ca làm việc 8 giờ

- Một ngày làm việc 3 ca

- Một tuần làm việc 6 ngày

- Một năm làm việc 312 ngày

Hình 1.1:sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý của công ty.

1.3.6 Sơ đồ cơ cấu tổ chứcquản lý ngành cơ

điện - vận tải công ty

Tr ởng phòng vận tải

và lộ thiên

Tổ vận hànhthiết bị

Tổ sửa chữacơ điện

Tổ sửa chữa

cơ điện

Hình 1.2 Sơ đồ cơ cấu tổ chức quản lý cơ

điện công ty.

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

ơng Và hệ thống cung cấp điện điều khiển hiện tại của

trạm bơm Thoát nớc trung tâm công ty 2.1.Tình Hình cung cấp điện cho toàn công ty.

2.1.1 nguồn cung cấp.

Nguồn điện chính của Công ty đợc cung cấp từ thanh cái 6kV củatrạm biến áp 110/35/6 kV của Sở Điện lực Quảng Ninh quản lý đặttại Mông Dơng cách trung tâm Công ty 250m Điện áp 6kV từ trạmbiến áp đợc đa tới trạm phân phối trung tâm mặt bằng ΠΠ, bằnghai đờng cáp ngầm 671 và 672

Trong trạm biến áp 110/35/6kV đặt hai máy biến áp (MBA) đợc vậnhành song song tổng công suất Σ Sdm = 4000kVA Trong trạm trang

bị đầy đủ các hệ thống bảo vệ, đo lờng điện Bình thờng trạmcung cấp điện liên tục cho các phụ tải của Công ty và các khu vựclân cận nh: Cao Sơn, Cọc Sáu, Cửa Ông

+ Nguồn điện dự phòng của Công ty gồm hai nguồn sau :

- Nguồn điện dự phòng thứ nhất là trạm biến áp 35/6kV doCông ty quản lý, trạm biến áp này đợc cung cấp từ hai đờng dây

373 và 374 kéo từ Giáp Khẩu Hòn Gai về tới trạm và chỉ đóng điệncho Công ty khi trạm 110/35/6kV bị sự cố mất điện Trong trạm dựphòng 35/6kV có đặt hai (MBA) dầu của Trung Quốc, thông số kỹthuật của (MBA) đợc cho trong bảng sau:

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật máy biến áp

Mã hiệu máy

biến áp

S đm , MVA

Số lợng máy biến áp

Tổ nối dây

Sơ

cấp

Thứ cấp

SJ – 1800 –

35/6

- Nguồn điện dự phòng thứ hai: Gồm 2 trạm điezen

+ Trạm 1: Mã hiệu Γ66 gồm 3 máy phát với công suất mỗi máy S

So do tram dien 35/6kV

2.1.2 Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6kV

Khi trạm 110kV Mông Dơng mất điện sẽ sử dụng 2 tuyến đờng dây

373 và 374 cấp cho trạm 35/6kV phục vụ cho sản xuất của Công ty *Vận hành máy biến áp số 1: Đóng vào tuyến 373 cấp điện

về Công ty theo đờng dây AC-95

Thứ tự đóng cắt các cầu dao và máy cắt nh sau :

- Cắt các cầu dao 374 ; 311 – 2 ; BM35NO2

* Vận hành song song 2 (MBA) đóng điện theo tuyến 373 cấp

điện 6 kV theo đờng dây AC-95

Khi đóng :

- Cắt các cầu dao và máy cắt 374 ; 631 - 1 ; 672

- Đóng cầu dao 373

- Đóng cầu dao 311 - 1 và cầu dao 311 - 2

- Đóng máy cắt BM 35 – NO1 và NO2

- Đóng cầu dao cách ly 631

- Đóng máy cắt PBД6 số 631 ; 600 ; 632

Khi cắt :

- Đóng cầu dao 311 - 1 và cầu dao 311 - 2

- Đóng máy cắt BM35 - NO1 và NO2

+ Bảo vệ ngắn mạch bằng Rơle cờng độ cực đại

+ Bảo vệ quá tải (MBA) bằng Rơle dòng điện

+ Bảo vệ quá tải (MBA) bằng Rơle khí để kiểm tra sự thoátkhí và giảm mức dầu trong (MBA)

+ Bảo vệ trạm đất một pha tại trạm trung gian 35/6kV Phần tửthực hiện chức năng này là Rơle có mã hiệu và các thông số kỹ thuậtghi trong bảng sau:

Điện áp định mức (V) Dòng điện một

chiều

Dòng điện xoay chiều

Thời gian tác

động (s)

Dòng lâu dài cho phép (A)

Công suất tiêu thụ (VA)

Số cuộn dây và

số vòng dây trong cuộn Cuộn

làm việc

Cuộn ngắn mạch

2

Cuộn thứ cấp100vòng

Bảng 2.4 Bảng thông số kỹ thuật của Rơle trung gian PΠ-225

động sẩy ra

Điện áp lâu dài cho phép

Công suất tiêu thụ

P đm (W)

Thời gian tác

động (s)

Số tiếp

điểm sử dụng

Khả năng tải của tiếp

động (A)

Dòng lâu dài cho phép (A)

Công suất tiêu thụ (W)

Khả năng mang tải của

tiếp điểm (250V)

PY-21/0,1

50W - với mạch một chiều200W - với mach xoay

+ Để đảm bảo an toàn cho trạm còn có hệ thống tiếp đất nối vớicọc tiếp địa ở hai đầu nhà trạm Hệ thống tiếp đất luôn đợc kiểmtra theo định kỳ, đặt trạm với điện trở tiếp đất

Rtđ chống sét

2.1.4 Bảo vệ so lệch dọc:

a – Nguyên lý hoạt động:

– Bảo vệ so lệch dọc hoạt động theo nguyên lý so sánh dòng điện

đầu vào và đầu ra của (MBA) Để dòng đi vào rơ le bằng không thìdòng phía thứ cấp của máy biến dòng ở hai phía của (MBA) phảibằng nhau về mođun và ngợc nhau về pha Khi (MBA) hoạt độngbình thờng, dòng đi ra ở phía sơ cấp, thứ cấp của máy biến dòng

và dòng phía sơ cấp,

thứ cấp của (MBA) phải bằng nhau về trị số nhng ngợc nhau về phanên dòng bảo vệ

rơ le PHT1 ; PHT2 bằng không Khi có sự cố ngắn mạch trong vùngbảo vệ, tổng véctơ của dòng thứ cấp máy biến dòng phía sơ cấp,thứ cấp khác không, nên có dòng đi vào

rơ le Khi dòng này lớn hơn giá trị chỉnh định thì rơ le tác động

đóng mạch cho rơ le 1PY báo tín hiệu sự cố và gửi tín hiệu cho rơ

le trung gian, rơ le trung gian tác động đến cuộn cắt của máy cắt,

cắt (MBA) ra khỏi mạng điện ( Sơ đồ bảo vệ so lệch dọc hình

2.1 )

1P PHT2

Hình 2.1.Sơ đồ bảo vệ so lệch dọc

+ Bảo vệ ngắn mạch và quá tải (hình 2.2)

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá tải máy

biến áp

Sơ đồ cho ta thấy ở điều kiện bình thờng dòng điện qua

Rơle nhỏ hơn giá trị chỉnh định Bảo vệ không tác động, khi sảy

ra sự cố ngắn mạch hoặc quá tải trong vùng bảo vệ, dòng điện quaRơle lớn hơn giá trị chỉnh định, bảo vệ tác động cắt máy cắt loạivùng sự cố ra khỏi lới điện

Khi dòng điện đi qua Rơle 1PT và 2PT lớn hơn giá trị chỉnh

định, Rơle làm việc đóng tiếp điểm trong mạch Rơle trung gian

1PΠ và 2PΠ tác động đóng tiếp điểm trong cuộn cắt của máy cắt

phía cao áp 35kV và phía hạ áp 6kV, cắt loại sự cố ra khỏi lới điện

35/6kV

- Khi quá tải nhẹ thì Rơle PTH làm việc đóng tiếp điểm Rơle1PB sau thời gian chỉnh định, Rơle 1PB làm việc đóng tiếp điểmRơle trong mạch Rơle của tín hiệu 5PY báo tín hiệu (đèn) quá tải.

2.1.5 Các thiết bị đo lờng của trạm biến áp 35/6kV

- Đối với phía 35kV trạm lắp đặt đồng hồ đo điện áp và dòng

điện, kết hợp với (MBA) áp đo lờng 3HOM-35

- Đối với phía 6kV trạm lắp đặt đồng hồ đo điện áp và dòng

điện, ở các tủ đầu vào của các khởi hành kết hợp với (MBA) đo lờngHTMU - 6

- Hệ thống tín hiệu: Trong trạm đợc trang bị các hệ thống báotín hiệu bằng chuông và đèn báo Các tín hiệu này đợc đóng mạchthông qua rơ le báo sự cố PY

2.1.6 Hệ thống lới điện cao áp 6kV

Công ty có 2 trạm phân phối trung tâm 6kV, một trạm phânphối trung tâm trên mặt bằng và một trạm phân phối trung tâm ởsân giếng mức – 97,5 của Công ty

- Trạm phân phối trung tâm 6kV trên mặt bằng : Trạm phânphối này có mã hiệu ΓΠΠ đợc trang bị 24 tủ khởi hành (xembảng sau)

Bảng 2.6.Thông số kỹ thuật của các tủ khởi hành

bằng mỏN5 CБΓ 3  50 100 Cấp điện cho trục tải giếng phụ (dự

phòng)N6 CБΓ 3  25 105 Cấp điện cho quạt gió số 1 có P = 320

N12

Để nối thanh cái của phân đoạn 1 vớiphân đoạn 2 của trạm phân phối trungtâm mặt bằng ΓΠΠ

120

270 Nhận điện đầu vào phân đoạn 2 của

trạm ΓΠΠN15 CБΓ 3  25 20 Cấp điện cho MBA tự dùng của phân

đoạn 2 N16 CБΓ 3  25 30 Cấp điện cho MBA đo lờng phân

đoạn 2N17 CБΓ 3  50 120 Cấp điện cho máy nâng giếng chính

và đờng dây trên không của công ờng lộ thiên

tr-N18 CБΓ 3  70 265 Cấp điện cho trạm phát Điêzen Γ - 6N19 CБΓ 3  35 100 Cấp điện cho quạt gió chính số 2 có P

= 320 kW N20 CБΓ 3  50 100 Cấp điện cho máy nâng giếng phụ P =

320 kWN21 CБΓ 3  50 20 Cấp điện cho BATM - 560 đặt tại mặt

= 400 kW

Các tủ có mã hiệu KYP - 2 có nhiệm vụ đóng cắt điện cao áp6kV

Trong mỗi tủ đợc trang thiết bị máy cắt loại BMΠ - 10K làm nhiệm

vụ bảo vệ cho các khởi hành

Bảng 2.7 Các thông số kỹ thuật của máy cắt BMΠ 10K

-Mã hiệu U đm , kV I đm , A I ođn , kA I odd , kA I cắt , kA S cắt ,

MVA

Để cung cấp điện cho các mạch đo lờng trong trạm phân phối

sử dụng (MBA) đo lờng có mã hiệu HTMU

Bảng 2.8 Các thông số kỹ thuật của máy biến áp đo lờng

Để nâng cao hệ số công suất cosφ của Công ty sử dụng phơngpháp bù bằng tụ điện Tổng dung lợng bù do các tụ tạo ra là Q = 583kVAr

2.1.7 Phụ tải điện

Để đánh giá mức tiêu thụ điện năng của Công ty, ta xác định phụtải tính toán theo phơng pháp biểu đồ phụ tải

Theo ghi nhận số liệu tại trạm phân phối trung tâm ΓΠΠ vềtình hình cung cấp điện cho Công ty, ta có đợc biểu đồ phụ tảimột ngày đêm Dựa trên chỉ số của đồng hồ đo đếm điện năngtác dụng, điện năng phản kháng ghi lại theo từng giờ

Tình hình tiêu thụ điện năng của Công ty trong 7 ngày đêm từ08/01/2008 đến 14/1/2008 đợc thống kê trong bảng sau:

Hình 2.4 :sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho trạm bơm chính trung tâm mức -97,5

2.2.2 Sơ đồ công nghệ trạm bơm hiện tại của công ty (hình2.5)

2.2.3 Hệ thống điều khiển hiện tại của trạm bơm:

2.2.3.1- Giới thiệu sơ đồ điều khiển hiện tại:

Trong trạm bơm thoát nớc trung tâm lò giếng Mông Dơng mức-97,5 mới đợc đa vào một số thiết bị đã đợc trang bị đồng bộ, cóliên quan chặt chẽ với nhau song quy trình vận hành còn lạc hậu phụthuộc hoàn toàn vào yếu tố con ngời, cha liên động theo một hệthống “tự động hoá” Hiện tại việc điều khiển trạm bơm thoát nớc

đợc sử dụng loại máy cắt dầu phòng nổ PBД-6:

a - Sơ đồ nguyên lý (hình2.6 ), sơ đồ này cho phép điều

khiển tại chỗ từng bơm một

b Nguyên lý làm việc của máy cắt PBД-6:

- Sơ đồ điều khiển PBД-6 đợc cung cấp điện qua (MBA) TH,

nối với TH là vôn kế và biến áp trung gian TΠ biến áp trung gian cung cấp điện cho ba mạch

- Mạch điều khiển [ từ cuộn I (101,102) điện áp 127V ]

- Mạch bảo vệ và ngắt [ từ cuộn (201,202) điện áp 127V ]

- Mạch đóng và cung cấp điện [ từ cuộn III (301,302) điện áp 380V

* Trạng thái các rơ le ban đầu

- Do sự cung cấp điện qua máy biến áp TH tới các (MBA) trung gian TΠ nên ở trạng thái ban đầu các rơ le : PΠ2 có điện, PБ có

điện, PY có điện nhng do sụt áp trên điện trở R3 nên nó cha tác

động

* Khi ấn nút KHДB điện trở R3 bị ngắt ra khỏi mạch, nên điện áp

đặt lên rơle PY tăng đủ cho rơle PY tác động

- Khi PY tác động :

+ ở mạch I : tiếp điểm PY1 mở ra

+ ở mạch II : tiếp điểm PY2 đóng dẫn đến rơle điện áp PH có

điện nó tác động

+ ở mạch III : tiếp điểm PY3 mở ra song lúc này rơle PΠ 2 vẫn có

điện nên tiếp điểm PΠ 2- 4 đóng và vẫn duy trì điện cho rơle

- Khi rơle tác động :

+ Mạch III : tiếp điểm PH2 đóng dẫn đến rơle PΠ 1 có điện theonhánh :

302 PΠ 1 PΠ 2-3 PΠ 2 PB1 301

+ Mạch II : tiếp điểm PH1 mở ra

- Khi rơle Π 1 có điện :

+ Mạch III : tiếp điểm PΠ 1 – 2 đóng dẫn đến động cơ M có điệntheo nhánh :

302 CKA2 M PΠ 1 - 2 PΠ 2 – 1 - PΠ 2 – 2 301

+ Mạch II : tiếp điểm PH1 mở ra

Tiếp điểm PΠ 1 – 1 đóng để khi PΠ 2 – 3 mở thì duy trì điện cho

nó

PΠ 5 đóng làm bật đèn tín hiệu ΠH ở trên khung bọc ngoài của tủ

báo hiệu bắt đầu quá trình đóng mạch

+ Mạch II: tiếp điểm PΠ 1 – 6 mở, cắt nguồn cung cấp cho rơle Song nhờ có sự phóng điện của tụ điện C1nên rơle PБ đợc duy trì

điện (điện trở R6 có tác động hạn chế, kéo dài thời gian phóng

- Mạch I : Tiếp điểm CKA 6 đóng làm bật đèn tín hiệu Б (đèn

đỏ) trên bàn điều khiển báo hiệu kết thúc sự đóng của máy cắt dầu và động cơ chủ động bắt đầu làm việc

* Khi ngắt động cơ chủ động:

ấn nút KHM mạch điều khiển bị cắt nguồn, rơle CO đợc cấp

điện bởi tụ điện БKO (vì lúc này nút KHM2 đợc đóng) Rơle CO tác

động lên cơ cấu vẫn giữ của máy ngắt BMБ làm ngắt mạch

* Khi tủ có sự cố:

Khi mạch điều khiển bị rò, mạch bị quá tải và khi có sét

- Khi mạch điều khiển bị rò điện trớc khi ấn nút KHДB thì rơle

PБ có điện dẫn đến tiếp điểm PБ1 đóng, đèn báo hiệu Hsáng báo có sự cố rò điện trong mạch lúc đó tiếp điểm PБ2

mở dẫn đến rơle PΠ 2 mất điện, do đó tiếp điểm PΠ 2 - 1 , PΠ 2

-2, mở dẫn đến động cơ M không thể có điện dù có ấn nút

KHДB và lúc đó máy ngắt cao áp BMБ không thể đóng đợc.

- Khi quá tải: dòng điện tăng lên dẫn đến rơle PM1,PM2 có điện

đủ để đóng tiếp điểm PM 1-2 và PM2-1

- Khi tiếp điểm PM1-2 đóng dòng ngắn mạch rơle PH

- tiếp điểm PM2-1 đóng rơle CO có điện tác động lên cơ cấuvấu giữ làm ngắt cao áp BMБ và cắt mạch khởi động cơ dẫn

động cho máy bơm

* Khi có sét:

- gây điện áp xung trên mạch cao áp song bộ chống sét P3

đã bảo vệ đợc, hạn chế sự hỏng hóc của cáclinh kiện trong mạch

2.2.4 công dụng, thông số kỹ thuật, cấu tạo, nguyên lý làm việc của bơm và Quy trình vận hành trạm bơm

2- Trạm bơm nớc chính mức -97,5 đợc đặt 4 bơm, để thoát nớc cho khu vực giếng từ mức -97,5 lên mặt bằng giếng phụ mức

±0

II/ Mã hiệu và thông số kỹ thuật bơm:

1- Mã hiệu: 200 LHP 660 do công ty chế tạo bơm Hải Dơng

+ Thân bơm: là bộ phận chính vận chuyển nớc gồm có 6 bánh

xe công tác(6 cấp)

+ Bộ phận động lực gồm: Động cơ điện và máy cắt dầu loại

PBД-6 (đóng cắt mạch lực cấp điện cho từng đông cơ bơm)

+ Bộ phận truyền lực gồm: Múp nối và các ngón nối

+ Hệ thống ống hút, giỏ hút có lắp van 1 chiều

+ Hệ thống ống đẩy của mỗi bơm có bố trí các van: Van

DY-300 (đóng mở bằng tay), van một chiều DY-DY-300 (đóng mở tự

động), van DY-65 để cấp nớc mồi cho bơm

2- Nguyên lý làm việc:

Trớc khi làm việc phải tiến hành mồi nớc Tức là làm đầy nớcvào đờng ống hút và các bánh xe công tác Khi động cơ quaytruyền động qua múp nối dẫn đến trục bơm quay (bánh xe côngtác lắp cố định vào trục bơm) Mỗi phần tử chất lỏng nằm trongbánh xe công tác sẽ quay theo và chịu tác dụng của lực ly tâm Dotác dụng lực này các phần tử chất lỏng sẽ dịch chuyển từ cửa hútvào bánh xe công tác cấp 1, qua dẫn hớng vào bánh xe dẫn hớng cấp

2, tiếp tục qua cấp 3,4,5,6 ra cửa đẩy Tại cửa hút xuất hiện sựchênh lệch áp xuất lên chất lỏng sẽ hút từ ngoài vào qua van mộtchiều ( giỏ bơm ) qua

đờng ống hút vào bánh xe công tác, ra cửa đẩy

IV Trình Tự Vận Hành trạm bơm:

1-Kiểm tra trớc lúc chạy máy:

- Kiểm tra toàn bộ bơm lắp đặt có đảm bảo chắcchắn,cân bằng không

- Kiểm tra các thiết bị điện, thiết bị điều khiển có đảm bảoyêu cầu kỹ thuật không?

- Kiểm tra chiều quay:

+ Khi bơm làm việc lần đầu: Để kiểm tra chiều quay của

động cơ có đúng chiều quay

của bơm không ta phải tháo các ngón nối ở múp nối Khởi động cho

động cơ quay sau đó dừng ngay để kiểm tra chiều quay, chiềuquay của động cơ phải cùng chiều quay của bơm đã đợc ghi bằngmũi tên trên thân bơm

+ Hàng ca: Khởi động thử (khởi động rồi cắt ngay) để xác

định chiều quay của động cơ

- Nếu chiều quay của động cơ ngợc với chiều quay của bơmthì ta đảo chiều tay dao cách ly khởi động từ cấp điện cho độngcơ bơm

- Kiểm tra xiết chặt các bu lông bắt giữ của bơm

- Kiểm tra mức nớc ở bể đặt giỏ hút của bơm để chủ độngthời gian cho bơm hoạt động và dừng bơm Trên thành bể đặt giỏhút và ống hút của bơm đợc đánh dấu để kiểm tra mức nớc:

+/ Vạch sơn đỏ chỉ mức nớc đến giới hạn dừng bơm Vạch đợc

đánh dấu cách đáy bể 1,6 m

+/ Vạch sơn vàng chỉ mức nớc đến giới hạn cần bơm Vạch đợc

đánh dấu cách sàn bể chứa nớc 1,2 m

Sau khi kiểm tra toàn bộ bơm xong đảm bảo mọi yêu cầu kỹ thuật,

an toàn thì đóng điện cho bơm làm việc Trong quá trình bơmlàm việc phải thờng xuyên theo dõi để dừng máy kịp thời khi cóhiện tợng khác thờng xảy ra

Sau khi kiểm tra toàn bộ bơm xong đảm bảo mọi yêu cầu kỹ thuật,

an toàn thì cho bơm vào làm việc Trong quá trình bơm làm việcphải thờng xuyên theo dõi phát hiện sự cố kịp thời dừng máy để sử

lý, báo cáo với cán bộ có chức năng của đơn vị để có phơng án sử

lý tiếp theo

2-Trình tự vận hành các bơm.

- Qua đờng ống số 2 mở van sàn số v4.4 đóng van sàn số v4.5

- Việc vận hành các bơm có hiệu suất cao nhất chỉ khi mỗi bơm

đẩy riêng một đờng ống trờng hợp đặc biệt vận hành 4 bơm qua 3

- Không đợc chạy máy khi không có nớc

- Chỉ đợc vận hành trong vùng thông số kỹ thuật của bơm

- Điều chỉnh lợng nớc rò qua ép túp chảy nhỏ giọt

- Bố trí đờng ống thích hợp để tổn thất áp lực dọc tuyến hút

là nhỏ nhất và đảm bảo chiều cao hút :

Hs < Hck – hw

Trong đó : Hs – Chiều cao hút địa hình thực tế (m)

- Hệ thống đờng ống phải kín, nhất là đờng ống hút Đờng kính trong của ống không nên nhỏ hơn đờng kính của miệng bơm.

- Bơm nớc lên cao hoặc đi xa phải lắp van một chiều giữa bơm và van chặn để bảo vệ bơm và đờng ống hút tránh xung lực tác động khi dừng bơm

Nó có thể làm việc trong môi trờng nhiệt độ cao lên tới 2000CCác thông số kỹ thuật:

- Nhiệt độ làm việc: -400C tới 2000C

- áp suất: -1 tới 16bar

- Giải đo: max 70m

- Tín hiệu ra: 4-20mA

Các thông số của cảm biến đợc cho trong bảng 3.11 sau:

- Căn Cứ vào chiều cao của bể chứa nớc ta chọn đợc cảm biến có dải đo từ 0ữ8m chuyển đổi của cảm biến đợc thể hiện trên đờng

đặc tính sau :

Giá trị dòng điện 4ữ20mA đợc đọc vào cổng tơng tự PLC - AIWO: chuyển đổi thành giá trị nguyên từ 0ữ32000 và đợc thể hiện nh hình vẽ sau:

3.2 Cảm biến áp suất E8AA của OMROn

Hình 3.2: Hình ảnh cảm biến áp suất

Các thông số kỹ thuật:

- Dải đo áp suất: Từ 0 tới 71 psi ( 0 tới 490 kPa )

- Điện áp nguồn cấp: 12-24VDC

- Tín hiệu đầu ra: 4-20mA

- Nhiệt độ làm việc: -10 tới 600C

Các thông số của cảm biến Bảng 3.12.

3.1.2 Đặc tính chuyển đổi của cảm biến áp suất

3.3 Cảm biến nhiệt độ vi mạch điện tử LM 335

Hình 3.3 : Hình ảnh cảm biến nhiệt độ

- Đây là sự kết hợp của cảm biến nhiệt độ và các mạch điện tử, tạo nên những vi mạch dùng để làm cảm biến nhiệt độ Ưu điểm của loại cảm biến này là có đặc tính tuyến tính, độ nhạy lớn Nhợc

điểm của nó là giới hạn đo không cao

Giới hạn đo: -400C đến 1000C

U = 2,37V

3.4 Van đóng mở kiểu điện từ:

Để thay thế cho các van đóng mở nớc mồi hiện tại của cácbơm, ta sử dụng một van đóng mở nớc bằng điện từ, có sơ đồ

nguyên lý trong hình 3.4.

Hình 3.4 :Sơ đồ nguyên lý của van đóng mở kiểu điện từ

+ Đặc điểm của sơ đồ:

- Cuộn dây điện từ đợc cung cấp điện có điện áp dây 660V từkhởi động từ loại KĐT-41(sử dụng dùng cấp điện cho bơm mồi vàcho động cơ đóng mở van lu lợng)

- Lò xo phản hồi có tác dụng đóng kín lá van khi cuộn điện từkhông có điện

+ Nguyên lý làm việc:

- Khi cần mở van: Cung cấp điện cho cuộn dây điện từ, tronglõi thép sinh ra lực điện từ hút phần lõi thép động, qua cơ cấu cơkhí kéo lá van về xu thế mở, cung cấp nớc mồi cho bơm

- Khi cần đóng van: Điều khiển cho khởi động từ không cấp điệncho cuộn điện từ, cuộn dây mất điện trong lõi thép không có lực

điện từ, dới tác dụng của lò xo phản hồi đẩy lá van về vị trí đóng,ngừng cấp nớc mồi cho bơm

3.5 Cảm biến thứ tự pha

SVTH: Nguyễn Văn Dũng Lớp: LT TĐH – K4

động

Lá

van

A B C

C

Rơle

UB

DBA

đ

xan h

-K 1 K 2 K 3 10V

U d

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý cảm biến xác định thứ tự pha

- Khi cảm biến đợc đấu vào mạng theo thứ tự các pha nh hình

vẽ (tơng ứng với chiều quay theo quy định của động cơ) ta có:

UB= 1,49Ufa; UC= 0,4Ufa

Vậy điện áp đặt vào cuộn dây của rơle là: Urơle = 1,49Ufa >

Ufa khi đó rơle tác động mở tiếp điểm thờng đóng k1 không pháttín hiệu cho hệ thống điều khiển, đồng thời mở tiếp điểm thờng

đóng K3 đèn đỏ tắt, đóng tiếp điểm thờng mở K2 đèn xanh sángbáo tín hiệu động cơ quay đúng chiều

- Trờng hợp khi bị đảo hai trong ba pha (tơng ứng với trờng hợp

động cơ quay ngợc chiều quy định) thì UB < Ufa , điện áp đặtvào cuộn dây rơle nhỏ hơn Urơle nên rơle không tác động, tiếp

điểm K1 đóng phát tín hiệu cho hệ thống điều khiển tác độngkhông cho động cơ làm việc, đồng thời mở tiếp điểm K2 đèn xanh

đảo pha Khi mạng đợc đảo lại pha đúng thứ tự quy định thì hệthống điều khiển mới tiếp tục điều khiển cho các thiết bị điệnhoạt động.

3.6 Rơ le bảo vệ SAMWHA.

PMR-44, bảo vệ mất pha, ngợc pha, mất cân bằng pha

Hình 3.6 Hình ảnh rơ le bảo vệ