Tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khu khai thác lò chợ mức 150÷80 vỉa 6Dcông ty than mạo khê TKV

Chương1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 1.1. Vị trí địa lý, địa chất và khí hậu 1.1.1. Vị trí địa lý Công ty than Mạo Khê là một đơn vị mỏ hầm lò thuộc tập đoàn than khoán sản Việt Nam. Công ty than Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều tỉnh Quảng Ninh nằm gần các trung tâm công nghiệp như: Công ty xi măng Hoàng thạch, nhà máy gốm sứ Quang Vinh, công ty than Uông Bí. Các khu khai thác nằm ở phía bắc của huyện Đông triều tỉnh Quảng Ninh và thuộc cánh cung Đông Triều có tọa độ là: 106 33’ 45” ÷ 106 30’ 27” kinh độ Đông 21 02’ 33” ÷ 21 06’ 15” vĩ độ Bắc Công ty than Mạo Khê quản lý 15 tuyến thăm dò với chiều dài là 7,5 km được chia làm 3 khu: khu 65, khu Tràng Khê và khu Tràng Bạch, có vị trí địa lí tiếp giáp: Phía Đông: giáp xã Hồng Thái. Phía Tây: giáp xã Kim Sơn. Phía Nam: giáp thị trấn Mạo Khê. Phía Bắc: giáp xã Tràng Lương. Công ty than Mạo Khê có vị trí địa lý rất thuận lợi cho vị trí giao thông về đường bộ, đường sắt và đường thủy với quốc lộ 18 và sông Kinh Thầy. 1.1.2. Cấu tạo địa chất vùng mỏ Công ty than Mạo Khê thuộc khu vực đồi núi thấp và bị bào mòn kéo dài từ Đông sang Tây với độ cao trung bình từ 15 tới 505m. Trong địa hình của công ty than Mạo Khê có 2 con suối Văn Lôi Và suối Bình Minh. Trữ lượng than của công ty than Mạo Khê hình thành theo một hướng từ Đông sang Tây với địa chất của các mỏ rất phức tạp do thời kỳ khai thác trước đây của thực dân Pháp hiện nay đã hình thành các bọc nước ngầm và cấu tạo các vùng địa chất giả. Độ dốc các vỉa than không đều nhau, trong các vỉa có chứa lượng lớn khí Mê Tan xuất hiện ở các đới phong hóa và những khu khai thác do vậy mỏ than Mạo Khê được xếp vào mỏ siêu hạng về khí bụi nổ.

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang thực hiện quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa trên tất cảmọi lĩnh vực, để góp phần vào sự phát triển đó thì ngành năng lượng nói chung vàngành năng lượng điện nói riêng đóng một vai trò đặc biệt quan trọng Nó đòi hỏi các

hộ tiêu thụ điện phải sử dụng một cách hợp lý và kinh tế nhất

Đối với một dự án, một công trình xây dựng cho công ty, nhà máy hay phânxưởng, khu khai thác yêu cầu phải có một bản thiết kế cung cấp điện không chỉ hoànchỉnh về kỹ thuật mà còn phù hợp về kinh tế cũng như đảm bảo về chất lượng cungcấp điện và chất lượng điện năng Đồng thời bản thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo

an toàn cho người vận hành, đơn giản, dễ dàng thi công, lắp đặt và sửa chữa, nâng cấpcải tạo về sau

Là một sinh viên ngành Điện Khí Hóa của Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất, trảiqua quá trình học tập, nghiên cứu, được sự dạy bảo tận tình của các thầy cô trong khoa

Cơ điện và các thầy cô trong trường, đã giúp em trang bị vốn kiến thức cơ bản vềchuyên môn Với thời gian thực tập gần hai tháng tại Công ty cổ phần than mạo khê vàđược sự nhất trí của thầy giáo hướng dẫn: TS Nguyễn Hanh Tiến, em đã chọn đề tài:

“Tính toán thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng khu khai thác lò chợ mức -150 ÷

-80 vỉa 6D công ty than mạo khê -TKV” làm đồ án tốt nghiệp

Trong thời gian làm đồ án, bản thân em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu thamkhảo phục vụ cho đề tài và được sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của các thầy cô trong

bộ môn đặc biệt là thầy giáo TS.Nguyễn Hanh Tiến cùng các bạn đồng nghiệp đến nay

em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình Mặc dù vậy, do kiến thức, thời gian vàkinh nghiệm còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được các thầy

cô và các bạn tham gia góp ý để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm

Sinh viên thực hiện

Khương Văn Trọng

Ch ương 1 ng GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ

1.1 Vị trí địa lý, địa chất và khí hậu

1.1.1 Vị trí địa lý

Công ty than Mạo Khê là một đơn vị mỏ hầm lò thuộc tập đoàn than khoán sảnViệt Nam Công ty than Mạo Khê thuộc huyện Đông Triều tỉnh Quảng Ninh nằm gầncác trung tâm công nghiệp như: Công ty xi măng Hoàng thạch, nhà máy gốm sứQuang Vinh, công ty than Uông Bí

Các khu khai thác nằm ở phía bắc của huyện Đông triều tỉnh Quảng Ninh vàthuộc cánh cung Đông Triều có tọa độ là:

106 0 33’ 45” ÷ 106 0 30’ 27” kinh độ Đông

21 0 02’ 33” ÷ 21 0 06’ 15” vĩ độ Bắc

Công ty than Mạo Khê quản lý 15 tuyến thăm dò với chiều dài là 7,5 km đượcchia làm 3 khu: khu 65, khu Tràng Khê và khu Tràng Bạch, có vị trí địa lí tiếp giáp:

- Phía Đông: giáp xã Hồng Thái

- Phía Tây: giáp xã Kim Sơn

- Phía Nam: giáp thị trấn Mạo Khê

- Phía Bắc: giáp xã Tràng Lương

Công ty than Mạo Khê có vị trí địa lý rất thuận lợi cho vị trí giao thông vềđường bộ, đường sắt và đường thủy với quốc lộ 18 và sông Kinh Thầy

1.1.2 Cấu tạo địa chất vùng mỏ

Công ty than Mạo Khê thuộc khu vực đồi núi thấp và bị bào mòn kéo dài từĐông sang Tây với độ cao trung bình từ 15 tới 505m Trong địa hình của công ty thanMạo Khê có 2 con suối Văn Lôi Và suối Bình Minh

Trữ lượng than của công ty than Mạo Khê hình thành theo một hướng từ Đôngsang Tây với địa chất của các mỏ rất phức tạp do thời kỳ khai thác trước đây của thựcdân Pháp hiện nay đã hình thành các bọc nước ngầm và cấu tạo các vùng địa chất giả.

Độ dốc các vỉa than không đều nhau, trong các vỉa có chứa lượng lớn khí Mê Tanxuất hiện ở các đới phong hóa và những khu khai thác do vậy mỏ than Mạo Khê đượcxếp vào mỏ siêu hạng về khí bụi nổ

1.1.3 Điều kiện khí hậu

Công ty than Mạo Khê nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có

2 mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa:

- Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 10, nóng ẩm, nhiệt độ thay đổi từ 200C đến

360C Trong mùa mưa lượng mưa chiếm 90% lượng mưa trong cả năm, lượng mưatrung bình hàng năm là 1700mm

- Mùa khô: Từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, mùa này thời tiết diễn biếnphức tạp nhiệt độ xuống từ 80C đến 120C thời tiết khô hanh và kèm theo sương mùnhiệt độ vào mùa hè có lúc lên tới 360C đến 390C

- Độ ẩm trung bình hàng năm là 68% lượng bốc hơi trung bình từ 2,2 đến 3,4m/

s Tốc độ gió trung bình hàng năm là 27m/s lớn nhất là 38m/s

1.2 Công nghệ khai thác

Bắt đầu từ năm 1889 thực dân Pháp tiến hành khai thác những vỉa than có giátrị trong cả hai cánh vỉa tuyến VII phía Tây đến vỉa than 5,6,7 từ mức (+30) trở lên ởcánh Bắc than hầu như đã khai thác hết, còn khu Văn Lôi ở tuyến 1 đã khai thác đếnmức (+120) so với mực nước biển

Sau giải phóng năm 1954 mỏ than Mạo Khê tiếp quản và phục hồi và đi vàokhai thác lò bằng (+30/+100) từ mức (+42) lên lộ vỉa hiện nay đã khai thác hết

Năm 1992 mỏ than Mạo Khê mở hệ thống giếng nghiêng đưa vào khai thác từmức (+3) xuống mức (-25) đối với các vỉa ở cánh Bắc ở vĩ tuyến IV với 9 lò chợ khaithác, sản lượng khai thác 700000 đến 800000 tấn/năm đây cũng là diện khai thác chủyếu Để có diện sản xuất lâu dài liên tục hiện nay ở mỏ than Mạo Khê đã mở rộng khaithác về phía Đông và phía Tây mức (-80), khai thác cả cánh Bắc và cánh Nam

1.3 Phương pháp khai thác mỏ

Phương pháp khai thác than ở mỏ Mạo Khê hiện nay chủ yếu tiến hành theophương pháp phân tầng, khoan nổ mìn khấu đuổi Với hình thức khai thác như vậyviệc khai thác than ở mỗi phân tầng được chia thành các công việc rõ rệt Khâu đào lòchuẩn bị luôn được tiến hành trước, tiếp theo là khai thác than Hai khâu này đều dùngphương pháp khoan nổ mìn

- Hệ thống mở vỉa:

Hiện nay để khai thác than từ mặt bằng sân công nghiệp (-80) lên mức (+30)

hệ thống mở vỉa của đường lò công ty than Mạo Khê dùng đường lò xuyên vỉa chotừng tầng khai thác Để khai thác từ mức (-25) lên mức (+30) mỏ đào hai giếngnghiêng từ (+30) xuống (-25), độ dốc là 250 Đường lò xuyên vỉa mức (+30) để vậnchuyển vật tư và thông gió cho tầng khai thác Từ đường lò xuyên vỉa là các dọc vỉa đáđược mở về hai phía theo hướng Đông và Tây theo hình xương cá song song với cácvỉa than cách vỉa than khoảng 50 đến 70m Cứ khoảng 70 đến 120m đào một đường lòxuyên vỉa cúp vào đến vỉa than Các cúp đào đường lò dọc vỉa trong than mức (-25)sau đó đào thượng theo lò chợ khai thác lên lò (+30)

Phục vụ cho khai thác tầng (-80) lên tầng (-25) mỏ mở hai đường lò giếngnghiêng từ mức (+17) xuống sân ga (-80), giếng chính có độ dốc 160 để vận chuyểnthan, giếng phụ có độ dốc 250 để vận chuyển vật liệu và đất đá thải Sau đó đào cácđường lò bằng mức (-80) xuyên vỉa và dọc vỉa đá song song với các đường lò mức (-80) lên (-25) và lên (+30) làm các lò thông gió chính và đào các lò thượng trong than

để hình thành các lò chợ và tiến hành khai thác Công ty than Mạo Khê hiện nay đang

áp dụng các hệ thống khai thác như :

- Hệ thống khai thác tầng lò chợ liền gương

- Hệ thống khai thác buồng lưu than

- Hệ thống khai thác cột dài theo phương khấu dật

- Hệ thống khai thác kiểu buồng thượng

1.4 Công tác cơ giới

Công tác cơ giới hóa và tự động hóa khá cao Hệ thống vận tải chở người vàthiết bị vào các hầm lò bằng monoray áp dụng trong các đường lò khai thác giúp cho

Biển Đông Chảy ra sông Kinh Thầy

Qua hệ thống bơm -25Chảy ra hầm chứa sân ga -25

1.5 Công tác thoát nước

- Thoát nước tự nhiên

Nước ở trong mức (+30) trở lên được thoát ra ngoài bằng mương, rãnh dọc theocác đường lò theo mức khai thác Sau đó chảy ra ngoài bằng hệ thống mương nhân tạochảy ra suối Công tác thoát nước tự nhiên được thể hiện trên hình 1.1

Hình 1.1 Sơ đồ thoát nước tự nhiên mức (+30)

- Thoát nước nhân tạo

Công ty than Mạo Khê có 3 trạm bơm đặt ở 3 vị trí khác nhau tại sân ga đáygiếng ở các phân tầng mức âm để thoát nước mạch, nước ngầm từ các diện khai thácphân tầng khác nhau

Từ mức (-25) lên mức (+30) đặt một trạm bơm gồm 4 bơm li tâm (mã hiệu

LT-280/70 loại động cơ BJ02 công suất 100kW) để thoát nước cho mức (-25) lên mức(+30) Công tác thoát nước nhân tạo phân tầng (-25) được thể hiện trên hình 1.2

Hình 1.2 Sơ đồ thoát nước nhân tạo phân tầng -25

Chảy ra ngoàilò

Theo mương rasông

Nước từ các

đường

Theo mương rãnhbên hông

Chảy ra các suối thoát nướcNước được bơm nên mặt bằng +17

Chảy ra qua đường lò cáiNước ở các đường lò -80

Qua hệ thống bơm nước trung tâmChảy về hầm chứa nước trung tâm

Nước từ mức (-80) bơm lên mặt bằng mức (+17) qua hệ thống bơm đặt ở hầm

bơm cạnh sân ga đáy giếng mức (-80) bao gồm 3 bơm cao áp loại máy bơm trục ngang

1 cấp 2 miệng hút (mã hiệu 1250/125, động cơ loại A13-46-4T4 công suất động cơ630kW, điện áp định mức Uđm = 6kV) Ngoài ra còn có hệ thống 3 bơm dự phòng hạ

áp (mã hiệu LT-280/70, động cơ loại BJ02 công suất 100kW) đặt cạnh hệ thống bơmcao áp Công tác thoát nước nhân tạo phân tầng (-80) được thể hiện trên hình 1.3

Hình 1.3 Sơ đồ thoát nước nhân tạo phân tầng (-80) 1.6 Công tác thông gió

Thông gió chính của công ty than Mạo Khê chủ yếu là dùng phương pháp thônggió hút, có hai trạm thông gió chính dùng để thông gió cho toàn mỏ là:

- Trạm quạt mức (+124) gồm hai quạt BOK -1,5

- Trạm quạt mức (+80) gồm hai quạt BOK -1,5

1.7 Công tác vận tải

Sơ đồ nguyên lý vận tải được thể hiện trên hình 1.4

Bãi thải Ô tô Miệng giếng quăng lật

Tàu điện ắc quyĐất đá gương lò đá

Máy xúc điện

Tời trục goòngSân ga đáy giếng

Hình 1.4 Sơ đồ công tác vận tải 1.8 Công tác tổ chức hành chính

1.8.1 Công tác quản lý

Hiện nay công ty than Mạo Khê có hơn 5000 công nhân viên chức được chialàm 3 ca, mỗi ca làm việc 8 giờ và nghỉ theo chế độ luân phiên Các phòng ban thammưu, các công trường, phân xưởng được tổ chức như sơ đồ hình 1.5

pgđ cơ điện

pgđ đ t & xd

p t địa- đ chất p.đ t & xd

Đội TG CC

PX Chế biến than

Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.5 Sơ đồ tổ chức bộ máy hành chính Công ty than Mạo Khê

g® tt ytÕ mk

1.8.2 Tổ chức quản lý hệ thống cơ điện

Cơ cấu tổ chức cơ điện của Công ty được tổ chức theo sơ đồ hình 1.6

Giám đốc

Phó giám đốc cơ điện

Phòng kỹ thuật cơ điện

Quản đốc các phân xưởng

Phó quản đốc phân xưởng lò

Phó quản

đốc kỹ thuật

Phó quản đốc trực ca

Các tổ sản xuất

Các tổ sản xuất

Hình 1.6 Sơ đồ cơ cấu tổ chức Cơ điện của Công ty than Mạo Khê

Chương 2 TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN MẠO KHÊ

2.1 Nguồn cung cấp điện

Công ty lấy nguồn điện từ nhà máy nhiệt điện Uông Bí.Điện năng dẫn bằng 2tuyến 373 và 374 độc lập với nhau,đều dùng dây nhôm lõi thép AC-95 với chiều dài19km, trong có lõi thép chịu lực Hai tuyến 373 và 374 có nhiệm vụ đảm bảo cung cấpđiện liên tục trong mỏ với điều kiện vận hành độc lập, quá trình vận hành bình thườngcũng như sửa chữa hay sự cố Khi có sự cố tuyến này thì lấy tuyến kia, hoặc khi vậnhành tuyến 374 thì tuyến 373 dự phòng hay còn gọi là dự phòng nguội tức là khi vậnhành máy biến áp số 1 thì máy biến áp số 2 dự phòng

Trường hợp sự cố cả 2 nguồn thì máy phát dự phòng tự động đưa vào làm việc,chủ yếu cấp điện cho quạt gió và máy bơm Ngoài ra khi có sự cố ở nhà máy nhiệtđiện Uông Bí thì lấy điện từ Đông Anh Hoặc nhà máy nhiệt điện Phả Lại cấp ngượctrở lại nhà máy nhiệt điện Uông Bí để cấp điện cho trạm 35/6kV tạo thành mạch vòngkhép kín

Để bảo vệ cho trạm biến áp 35/6kV khi có sét đánh thường dùng dây AC-35 vớichiều dài 1,5 km và kết hợp chống sét ống lắp đặt trên cột đầu vào của trạm biến áp35/6kV

Hai tuyến 373 và 374 được vận hành song song cấp điện cho hệ thống thanh cái35kV qua máy cắt đường dây trên không 3AF0143 số 1 và 3AF0143 số 2 Hệ thốngthanh cái 35kV gồm 2 phân đoạn: Phân đoạn I-35kV và phân đoạn II-35kv,giữa haiphân đoạn có liên hệ với nhau qua máy cắt phân đoạn

2.2 Trạm biến áp chính

2.2.1 Giới thiệu trạm biến áp 35/6kV

Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV được giới thiệu trên hình 2.1

Trạm gồm hai MBA T1, T2 có cùng công suất là 1200kVA do hãng ABB sảnxuất có mã hiệu SF1.12000/35- TH

Do đặc điểm của môi trường công việc nên TBA chính phải được đặt tại trungtâm của các khởi hành sao cho tổn hao điện áp đến nơi làm việc là thấp nhất, và việc đilại, sửa chữa, vận hành là an toàn nhất, thuận lợi nhất Nên toàn bộ hệ thống máy biếnáp,thanh cái 35kV đều được đặt ngoài trời phía đông nhà trạm Nhà trạm được xâydựng theo kiểu mái bằng có diện tích 350 m2

Trong nhà trạm có đặt các thiết bị như sau:

- Thiết bị điều khiển

- Tủ phân phối điện 6kV gồm 31 tủ dung để phân phối cho các khởi hành và dung

để dự phòng, có mã hiệu là NXPLUS C trong đó phân đoạn I có 16 tủ phânđoạn II có 15 tủ

Utx,kV

3540,5125

U2đm,kV

350,1

Thiết bị phía 6kV.

Thông số kỹ thuật của thiết bị phía 6kV được thống kê trong bảng 2.5

Bảng 2.5

IđmA

65000

Iđm,A

220400

C,F

Qbù,kVAr

60,42360

U2đm,kV

60,1

Ulv,kV

67,5

Uxk,kV 20

2.3.Hệ thống bảo vệ

2.3.1.Bảo vệ quá áp thiên nhiên.

Quá áp thiên nhiên là hiện tượng quá điện áp phát sinh khi sét đánh trực tiếp vào

các thiết bị đặt ngoài trời(đường dây tải điện,thiết bị phân phối ngoài trời ),hoặc khisét đánh gần các công trình điện

Đặc điểm của quá áp thiên nhiên là tính chất ngắn hạn,phóng điện chỉ kéo dài vàichục micrô giây và điện áp tăng cao có tính xung Do đó nó ảnh hưởng rất lớn đến tìnhhình cung cấp điện,cách điện của các thiết bị điện

Để bảo vệ quá điện áp thiên nhiên cho trạm 35/6kV của công ty than Mạo khêdùng các phương pháp sau:

- Đối với đường dây vào trạm được bảo vệ bằng dây chống sét toàn tuyến trên cácđầu cột điện nối tiếp đất có trị số quy định điện trở là 10Ω nhằm ngăn ngừa sét đánhtrực tiếp vào đường dây

- Để bảo vệ sét đánh gián tiếp dùng van chống sét 35kV loại FZ-35,phía 6kV loạiPBO-6 có cấu tạo là một chuỗi khe hở phóng điện ghép nối tiếp các tấm điện trở phituyến

- Để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm dùng 3 cột thu sét mỗi cột cao khoảng 40mđược bố trí theo tam giác đều,trên các thanh cái của trạm đặt các van chống sét,vanphía 35kV có gắn bộ tụ đếm số,đếm số lần sét đánh vào đường dây Các thông số kỹthuật của van chống sét được trình bày trong bảng 2.4

Bảng 2.4 Kiểu U đm , Kv R(điện trở cách điện), MΩ Van phóng sét, kV

2.3.2 Bảo vệ bằng rơle khí

Trong máy biến áp chính có lắp 1 rơle khí để bảo vệ sự cố bên trong máy biến

áp như: Chập mạch 1 số vòng dây, mức dầu trong máy biến áp hạ quá thấp so với mức

quy định Những nguyên nhân đó làm cho nhiệt độ trong máy biến áp tăng lên Khi sự

cố xảy ra nhẹ thì rơle WX sẽ tác động đóng tiếp điểm của nó lại và báo tín hiệu sự cố.Còn nếu xảy ra sự cố máy biến áp nặng thì rơle WX và rơle WSJ tác động đưa tín hiệutới rơle tín hiệu 3WJ sẽ báo tín hiệu sự cố qua rơle trung gian 1BCJ đến cuộn cắt củamáy cắt Máy cắt tác động cắt, loại máy biến áp ra khỏi lưới điện

35kV 1DL

Hình 2.2: Sơ đồ bảo vệ bằng rơle khí

2.3.3.Bảo vệ trạm biến áp trung tâm

- Đối với các khởi hành sử dụng rơle 7SJ6026

- Đối với các tủ đầu vào T11,T31 sử dụng rơle 7SJ803

- Đối với tủ phân đoạn T16 sử dụng rơle 7SJ6025

2.4.Hệ thống đo lường và nguồn điện một chiều

Hệ thống nguồn điện một chiều trong trạm là nguồn điện dùng để thao tác vàcung cấp cho các mạch điều khiển, bảo vệ và một số mục đích khác khi mất nguồnxoay chiều trong trạm

Nguồn điện một chiều trong trạm đảm bảo cho hệ thống làm việc một cách chắcchắn, tin cậy Để cung cấp điện một chiều cho các mạch điều khiển và bảo vệ trạmcông ty than Mạo Khê đã lắp đặt hai tủ chỉnh lưu mã hiệu GKA100/220,điện áp cungcấp cho các tủ chỉnh lưu là 380V, điện áp sau khi qua chỉnh lưu là điện áp 1 chiều220V dòng điệnlà 400A Mạch chỉnh lưu dùng các điốt bán dẫn và đấu thành mạchnắn 3 pha kiểu cầu

Máy biến dòng dùng để đo điện các khởi hành có thông số kỹ thuật trong bảng2.5

2.5 Mạch điện 6kV của mỏ

Các phụ tải 6kV được cấp điện hình tia và thường sử dụng dây dẫn điện được

thống kê trong bảng 2.6

Bảng 2.6

Mã hiệu

Diện tích toàn phần nhôm, mm 2

Diện tích toàn phần thép,

2.6 Nguyên lý vận hành của trạm biến áp chính 35/6kV

Hiện tại hai máy biến áp của trạm biến áp làm việc theo kiểu dự phòng nguội,

máy biến áp số 1 SF1-12000/35-TH thường xuyên được đưa vào vận hành, máy biến

áp số 2 SF2-12000/35-TH dự phòng cho máy biến áp số 1

Khi làm việc bình thường thì chỉ có máy biến áp số 1 nối với tuyến dây 374 làmviệc, thao tác đóng điện cho máy biến áp số 1 vào làm việc như sau:

- Thao tác đóng điện: trước khi đóng điện các cầu dao, máy cắt 35kV và máy cắtcác đầu vào 6kV, cùng toàn bộ các máy cắt của các khởi hành đều ở vị trí mở hoàntoàn

+ Trình tự thao tác phía 35kV: đóng cầu dao cách ly 3 vị trí trên tuyến 374 sau

đó đóng máy cắt 3AF0143 số 1 đưa điện từ đường dây 374 lên phân đoạn I.Từ đóđóng cầu dao cách ly 35kV để đưa điện từ thanh cái 35kV vào máy biến áp đo lườngJDJJ-35 /0,1kV và van chống sét FZ-35 Xoay công tắc trên bàn điều khiển để kiểm tratrị số điện áp và số pha, nếu đồng hồ báo đủ pha và điện áp đủ tiêu chuẩn 35kV ± 5%thì tiếp tục thao tác đóng điện Đóng cầu dao 3 vị trí 331 sau đó đóng máy cắt3AF0143 số 2 để đưa điện vào máy biến áp số 1 Khi máy biến áp làm việc bìnhthường ổn định tiếp tục thao tác phía 6kV

+ Trình tự thao tác phía 6kV: đóng máy cắt ở vị trí đầu vào tủ 11 và tủ 16 để đưađiện lên thanh cái 6kVcung cấp cho các khởi hành

- Thao tác cắt điện: để cắt điện tiến hành theo trình tự ngược lại so với khi đóngđiện, đầu tiên cắt điện ác khởi hành, sau đó cắt điện máy cắt 6kv cho máy biến áp làmviệc không tải rồi cắt máy cắt phía 35kV, cắt cầu dao cách ly

Khi bảo dưỡng, sửa chữa hoặc máy biến áp số 1 bị sự cố thì máy biến áp số 2

và tuyến đường dây 373 được đưa vào vận hành Việc đóng máy biến áp số 2 vào vậnhành theo trình tự như đóng điện máy biến áp số 1

Trường hợp máy biến áp số 1 đang làm việc bình thường nếu tuyến 374 bị sự cốthì máy cắt 3AF0143 số 1 sẽ cắt điện đồng thời máy cắt 3AF0143 số 3 sẽ đóng nguồnđiện dự phòng từ tuyến dây 373 qua dàn thanh cái phân đoạn II cấp điện cho máy biến

áp số 1 làm việc để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải

2.7 Biểu đồ phụ tải của trạm biến áp 35/6kV

Bảng 2.7 STT Ngày/tháng/năm Năng lượng tác dụng

Dựa vào số liệu trong bảng 2.7 ta có:

Năng lượng tác dụng trung bình trong 7 ngày khảo sát là:

So sánh kết quả tính trên với số liệu trong bảng (2.7) ta chọn được

Ngày 6/3/2016 là ngày điển hình có giá trị năng lượng tác dụng gần nhất với giátrị năng lượng tác dụng trung bình trong 7 ngày theo dõi

Công suất tác dụng, công suất phản kháng tiêu thụ từng giờ một trong ngàyđiển hình được cho trong bảng 2.8 sau:

Hình 2.6.Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 9/3/2016

5 Công suất trung bình bình phương:

Ptbbp = √1

T∫0

I 0 %- dòng điện không tải máy biến áp tính bằng %; I0% = 5.

Un%- điện áp ngắn mạch máy biến áp tính bằng %; Un% = 7,5

Sd- công suất định mức của máy biến áp; Sd = 12000 kVA

Chương 3 TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP CHO KHU VỰC KHAI THÁC

3.1 Đối tượng, nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế

3.1.1 Đối tượng thiết kế

Thiết kế cấp điện cho phân xưởng khai thác lò chợ mức 150÷ -80 vỉa 6D công

ty than Mạo Khê

Căn cứ vào sơ đồ khai thác do phòng kỹ thuật công nghệ cung cấp ta có sơ đồđường lò và bố trí thiết bị khu vực khai thác trên hình 3.1

3.1.2 Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế cung cấp điện hạ áp cho phân xưởng khai thác lò chợ mức 150÷ -80vỉa 6D công ty than Mạo Khê, nên các thiết bị khi chọn phải chú ý đến công tác antoàn cháy nổ, vì: Nồng độ CH 4 tăng dần theo chiều sâu khai thác và mặt khác thiết

bị điện được sử dụng với tuổi thọ 30 năm trong suốt quá trình khai thác Để thoã mãncác điều kiện trên ta chọn thiết bị điện kiểu phòng nổ PB Việc bảo vệ khỏi nổ ở cácthiết bị điện này được đảm bảo cả khi nó làm việc bình thường, cũng như khi phát sinh

hư hỏng thường gặp, trừ khi hỏng chính phương tiện bảo vệ nổ Theo quy phạm antoàn, phải sử dụng cáp điện có màn chắn vỏ cao su không lan truyền cháy hoặc cáp vỏchì bọc thép với điều kiện màn chắn hoặc vỏ chì, thép được tiếp đất chắc chắn Domàn chắn làm bằng lưới đồng hoặc cao su bán dẫn bao quanh từng lõi điện lực ở phíangoài lớp cách điện, nên trước khi xảy ra ngắn mạch giữa các pha đã xảy ra hiện tượng

rò điện 1 pha ra màn chắn làm cho bảo vệ rò tác động cắt điện toàn mạng, ngăn ngừanguy cơ xảy ra ngắn mạch 2 pha và 3 pha

3.1.3.Yêu cầu thiết kế

Việc tính toán thiết kế mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- An toàn: Dây dẫn và các thiết bị trong mạng hạ áp được lựa chọn sao cho cảlúc làm việc bình thường cũng như khi sự cố không gây nguy hiểm điện giật cho người

và nguy hiểm cháy nổ mỏ

- Kỹ thuật: Dây dẫn và các thiết bị trong mạng hạ áp được lựa chọn sao chođảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đặt ra: Đảm bảo điều kiện dòng nung nóng, điều kiệntổn hao điện áp lúc làm việc bình thường…

- Kinh tế: Dây dẫn và các thiết bị trong mạng hạ áp được chọn phải hợp lý vềkinh tế, đồng thời thoã mãn các điều kiện an toàn, kỹ thuật

- Độ bền cơ học: Tác dụng của ngoại lực không gây ra ứng suất nguy hiểmtrong vật liệu làm dây dẫn

3.2 Tính chọn công suất máy biến áp cho khu vực khai thác vỉa 6Đ tầng -150/-80 3.2.1 Phụ tải điện hạ áp khu vực hầm lò

Các thiết bị phục vụ khai thác lò chợ có thông số kỹ thuật được thể hiện trongcác bảng sau:

- Máng cào vận chuyển than lò chợ có thông số kỹ thuật ghi trong các bảng 3.1

và bảng 3.2

Bảng3.1 Năng

suất, T/

h

Tốc độ, m/s

Mã hiệu động cơ

Công suất, kW

Số lượng động cơ

Chiều dài vận chuyển, m

P đm

kW

Dòng điện sơ cấp, A

Dòng điện thứ cấp, A

Để chiếu sáng cho khu vực khai thác ta dùng đèn huỳnh quang có thông số kỹ

thuật trong bảng 3.4

Bảng 3.4 Mã

hiệu

chế tạo

Tính toán thắp sáng cho lò dọc vỉa vận chuyển, trạm biến áp,trạm bơm và

các lối đi lại

Số đèn cần thiết để chiếu sáng cho lò cái vận chuyển được tính sơ bộ theocông thức

nđ = L aTrong đó:

a-khoảng cách giữa các đèn, chọn a = 7

L-chiều dài lò dọc vỉa vận chuyển mức theo tài liệu thiết kế L= 4000 m

nđ =40007 = 57 (bóng đèn)Công suất thắp sáng cho lò cái vận chuyển là:

Pts = nđ.Pđ = 57.20 = 1140, WDiện tích cần thắp sáng cho lò chợ là:

S= 160.2,5 = 400, m2Công suất thắp sáng cho lò chợ là:

Pts = 400.5 = 2000, W Công suất thắp sáng cho trạm biến áp,trạm bơm, các lối đi lại được tính theocông thức:

Pts = S.ω

Trong đó:

S-diện tích cần thắp sáng cho 1 trạm biến áp,diện tích lối đi lại

ω-suất chiếu sáng trên 1 đơn vị diện tích, ω = 10W/m2 với trạm

ω = 2W/m2 với các lối đi

Công suất thắp sáng cho trạm biến áp là:

Pts = 18.10 = 180, W Công suất thắp sáng cho trạm bơm là:

Pts = 24.10 = 240, W Công suất thắp sáng cho các lối đi lại là dự tính S = 200m2

Pts = 200.2 = 400, WTổng công suất cần để thắp sáng cho trạm biến áp, trạm bơm, các lối đi và lò cái vận chuyển là:

Ptt =180 +240 +400 + 1140 = 1960, W

Stt¿

∑P tt Cos ϕ tb , kVA

Cosφtb = 0,5 với đèn huỳnh quang Cosφtb = 1 với đèn sợi đốt

Ta đã chọn đèn huỳnh quang nên Cosφtb = 0,5

Chọn máy biến áp thắp sáng cho trạm biến áp,trạm bơm các lối đi lại và lò cái vận chuyển:

Bảng 3.5

cao áp, V

Điện áp

hạ áp, V

Sdm, kVA

 khi tải định mức và Cosφ = 1

Hình thức chế tạo

và lĩnh vực ứng dụng

5

PB-thắpsáng

3.2.2.2 Xác định phụ tải tính toán của khu vực thiết kế.

Các phụ tải trong khu vực khai thác lò chợ được thống kê trong bảng 3.6

Bảng 3.6

Tên phụ tải

lượn g Số

P dm , kW

Để mở máy trực tiếp động cơ rô to lồng sóc cần chọn công suất biểu kiến nối mạng lớn nhất của động cơ rô to lồng sóc, trong số các động cơ đấu vào máybiến áp không vượt quá 30% công suất định mức của máy biến áp khi động cơ ít mởmáy và không vượt quá 20% khi động cơ mở máy thường xuyên.

- Theo phương pháp hệ số yêu cầu ta có công suất tính toán thực tế của máy biến áp là: