thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí công ty cổ phần than núi béo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
TS. BÙI ĐÌNH THANH


TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN ĐIỆN KHÍ HÓA XÍ NGHIỆP

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG SỬA CHỮA
CƠ KHÍ CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO
Phần chung
Giới thiệu khái quát về Công ty cổ phần than Núi Béo và tình hình cung cấp
điện của Công ty cổ phần than Núi Béo
Phần chuyên đề
Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng sủa chữa cơ khí
công ty cổ phần than Núi Béo
Giáo viên hướng dẫn: Trưởng bộ môn:
TS. Bùi Đình Thanh TS. Nguyễn Hanh Tiến
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Trang
Lời nói đầu
Đất nước ta đang thực hiện quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa trên tất cả
mọi lĩnh vực, đê góp phần vào sự phát triển đó thì ngành năng lượng nói chung và
ngành 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 phân
xưởng yêu cầu phải có một biên bản thiết kế cung cấp điện không chỉ hoàn chỉnh về
kỹ thuật mà còn phù hợp về kinh tế cũng như đảm bảo về chất lượng cung cấp điện và
chất lượng điện năng. Đồng thời đảm bảo thiết kế cung cấp điện phải đảm bảo cho
người vận hành, đơn giản, dễ dàng thi công, lắp đặt và sửa chữa, nâng cấp cải tạo về
sau.
Là một sinh viên chuyên nghành Điện khí hóa trải qua 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 về chuyên môn. Với thời gian thực
tập gần hai tháng tại Viện khoa học công nghệ Mỏ có tìm hiểu một số công ty than
trong đó có Công ty cổ phần than Núi Béo và được sự nhất trí của thầy giáo hướng
dẫn: TS. Bùi Đình Thanh, em đã chọn đề tài “ Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho
phân xưởng sửa chữa cơ khí Công ty cổ phần than Núi Béo” làm đồ án tốt nghiệp.
Trong thời gian làm đồ án, bản thân em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu tham
khảo 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 Bùi Đình Thanh 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 và
kinh 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 trân thành cảm ơn!
PHẦN CHUNG
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI BÉO VÀ TÌNH
HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Chương 1
GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI
BÉO
1.1. Vị trí địa lý, địa chất và khí hậu mỏ
1.1.1. Vị trí địa lý
Công ty cổ phần than Núi Béo – TKV nằm trong khoáng sàng Hà Tu – hà Lầm,

có trụ sở đặt tại 799 Lê Thánh Tông – TP Hạ Long – Quảng Ninh, cách trung tâm
thành phố Hạ Long 7 km về phía đông Công ty có tọa độ và địa lý như sau.
X = 18.000 ÷ 21.600
Y = 409.000 ÷ 412.000
Theo Quyết định của Tổng giám đốc Tổng Công ty Than Việt Nam ( số 649
TVN/ĐCTĐ
2
ngày 07/05/1996) nay là tập đoàn CN than khoáng sản Việt Nam, Công
ty cổ phần than Núi Béo – TKV được giao quản lý, bảo vệ, thăm dò và khai thác than
3 công trường:
- Công trường Tây Vỉa 11
- Công trường Đông Bắc Vỉa 11
- Công trường Vỉa 14
Nằm trong địa phận phường Hà Tu, phường Hà Trung với tổng diện tích khai
thác 112 ha.
- Phía đông giáp mỏ than Tân Lập
- Phía Tây giáp khu mỏ Bình Minh
- Phía Nam giáp quốc lộ 18 A
- Phía Bắc giáp mỏ than Hà Tu
1.1.2. Điều kiện khí hậu
Khí hậu khu mỏ mang đặc điểm khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam, một năm có
hai mùa rõ rệt. Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ thay đổi từ 24 ÷
35
0
C, trung bình 28 ÷ 30
0
C, đôi khi lên trên 38
0
C. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến
tháng 3 năm sau, nhiệt độ thay đổi từ 16 ÷ 21

0
C, thấp nhất có năm xuống đến 4
0
C. Độ
ẩm không khí trung bình hàng năm từ 72 ÷ 87%, lượng mưa trung bình hàng năm là
2.116,4 mm, cao nhất là vào tháng 7, tháng 8, tháng 9. Lượng mưa thấp nhất vào các
tháng 1, tháng 2, tháng 12.
1.1.3. Địa hình khu mỏ
Địa hình công trường khai thác phần lớn đã thay đổi do quá trình khai thác tồn
tại nhiều năm cộng với phần tác động không nhỏ của thiên nhiên do mưa bão, lũ tác
động.
6
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Tại Công trường Tây Vỉa 11 địa hình thấp, hiện tại đáy mỏ đang khai thác ở mức
-75 so với mặt nước biển (tính đến 31/12/2009) tại lộ vỉa phía Tây. Đỉnh cao nhất có
độ cao 114,85 m ở phía Bắc.
Tại Công trường Vỉa 14 địa hình khai thác phức tạp, hiện nay mỏ đang khai thác
nằm tại mức -70 so với mặt nước Biển.
Tại Công trường Đông Bắc Vỉa 11 (phía nam giáp Moong nước Hà Tu nơi khai
thác trước kia của thực dân pháp), hiện tại đáy mỏ đang khai thác tại mức -45 và đang
sâu hơn nữa.
Hệ thống sông suối trong phạm vi ranh giới mỏ do Công ty quản lý không còn
tồn tại, nước mưa tập trung chủ yếu vào Moong nước Hà Tu (phía đông nam khai
trường).
1.1.4. Đặc điểm dịa chất thủy văn
+ Nước mặt: tập trung chủ yếu trong moong khai thác và moong Hà Tu. Nguồn
cung cấp cho nước mặt chủ yếu là nước mưa, nước mặt không có tính chất ăn mòn, độ
PH = 6,4 ÷ 8. Theo tính toán thì lượng nước mặt chảy vào khai trường với lượng mưa
lớn nhất là 350 mm/ngày đêm.
+ Nước ngầm: địa tầng khu mỏ thuộc hệ Triat hống thượng bậc Nori điệp Hòn

Gai, phụ điệp Hòn Gai giữa (T3n hg2), bao gồm các loại đá cuội kết, sạn kết, cát kết,
bột kết, nước dưới đất có quan hệ thủy lực chặt chẽ với nước trên mặt vì sau khi kết
thúc mùa mưa lượng nước của các suối và Công trường khai thác giảm đi rõ rệt.
Nguồn cung cấp cho nguồn này chủ yếu là nước mưa thấm từ trên qua các tầng dá
chứa nước lộ ra và đới phá hủy kiến tạo.
1.1.5. Đặc điểm địa chất công trình
Trong các giai đoạn thăm dò địa chất đã tiến hành lấy trên 250 mẫu cơ lý đá để
nghiên cứu các chỉ tiêu cơ lý phục vụ cho thiết kế bờ Công ty khai thác lộ thiên.
Cuội kết: có màu trắng đến phớt hồng. Thành phần hạt chủ yếu là thạch anh ít
Silic, kích thước hạt từ 5 ÷ 12 mm, Xi măng gắn kết là cát thạch anh. Đá có cấu tạo
khối hoặc phân lớp dày, bị nứt nẻ mạnh.
Sạn kết: màu từ sám đến sám phớt hồng, thành phần hạt chủ yếu là thạch anh, độ
hạt từ 1 ÷ 3 mm độ chọn kém. Xi măng gắn kết là cát thạch anh, Silic đá bị nứt nẻ
mạnh. Đá thường có cấu tạo khối, phân lớp dày.
Cát kết: là loại đá phổ biến trong khu mỏ, màu xám tro đến xám trắng. Thành
phần chủ yếu là thạch anh độ hạt nhỏ hơn 1mm. Đá có cấu tạo phân lớp dày, ít bị nứt
nẻ.
Bột kết: phân bố ở vách, trụ vỉa than. Bột kết có màu xám tro đến xám đen.
Thành phần hạt chủ yếu là xét, đá có cấu tạo phân lớp, ít bị nứt nẻ.
7
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Xét kết: màu xám đến xám đen, cấu tạo dạng phân lớp, bị nén ép có dạng phân
phiến, đá kém bền vững dễ bị vỡ vụn, bở rời.
1.1.6. Điều kiện gao thông
Mỏ than Núi Béo thuộc địa bàn có địa hình giao thông hết sức thuận lợi kể cả
đường bộ, đường thủy. Đường bộ có quốc lộ 18A, đường thủy có Công ty tuyển than
Cầu Trắng, Hạ Long, Quảng Ninh do đó việc vận chuyển xuất nhập tham gia và thiết
bị được dễ dàng.
1.2. Công nghệ khai thác
- Hệ thống mở vỉa:

Hệ thống hào mở vỉa bằng hệ thống hào dốc, đường chữ chi. Theo đặc điểm kiến
tạo của Vỉa 11 và Vỉa 14 có chiều dày thật từ 27,44 ÷ 32,86 m nhưng chiếu dày nằm
ngang từ 50 m (khu Tây Vỉa 110) đến 250 m (khu Đông Vỉa 11) và uốn lượn gần như
nằm ngang (Vỉa 14). Theo đặc điểm kiến tạo toàn vỉa có 9 ÷ 11 lớp đá kẹp. Từ đặc
điểm trên, hào mở vỉa khai thác than đặt trong vỉa than có chiều rộng B = 22 ÷ 23 m,
nhưng mở vào các lớp than, hoặc lớp đá kẹp, chiều dày nằm ngang phải lớn hơn chiều
rộng hào mỏ vỉa. Khi hoàn thành chu kỳ bờ phát triển bờ công tác đến vách vỉa, tiếp
tục mở vỉa vào vách vỉa để khai thác than từ vách qua trụ và xúc chọn lọc các lớp đá
kẹp và than có chiều dày ≥ 0,5 m.
- Hệ thồng khai thác:
+ Vỉa 11: đây là vỉa có cấu tạo dạng lòng máng nên sử dụng hệ thống khai thác
kiểu khấu theo lớp đứng dọc, hai bờ mỏ với đới công tác thay đổi – công trình mỏ bắt
đầu từ hai cánh cửa vỉa phát triển vào giữa, phương phát triển của tuyến công tác
vuông góc với đường phương của Vỉa.
+ Vỉa 14: là vỉa dốc nghiêng nên sử dụng hệ thống khai thác khấu theo lớp đứng
dọc một bờ công tác với phương phát triển của hệ thống công tác phát triển với đường
phương của vỉa.
- Các thông số của hệ thống khai thác như sau:
+ Chiều cao tầng đất đá: 15 m
+ Chiều cao tầng than: 7,5 m
+ Góc dốc sườn tầng: 65
0
÷ 70
0

+ Chiều rộng mặt tầng công tác min: 15 ÷ 35 m
+ Chiều rộng đường vận chuyển: 15 ÷ 20 m
+ Góc dốc bờ công tác: 22
0
÷ 30

0
+ Góc dốc bờ dùng bên trụ: theo góc dốc của trụ vỉa.
- Công nghệ sản xuất chính:
+ Khoan: sử dụng máy khoan xoay cầu, khoan thủy lực RocL8. Ngoài ra có một
bộ phận không nhỏ đất đá được làm tơi vụn bằng máy xới.
8
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
+ Xúc bốc: toàn bộ khâu xúc bốc hiện nay được cơ giới hóa bằng các máy xúc
4,6 m
3
và máy xúc thủy lực gầu ngược (E = 2,8 ÷ 5 m
3
).
+ Khâu vận tải: vận tải than dùng các loại xe Benlaz, Kazmat, HD; vận tải đất đá
sử dụng loại xe CAT 773E, Benlaz, Volvo.
+ Khấu thải đất đá: đất đá được bốc xúc từ gương tầng vận chuyển đến bãi thải
bằng ôtô.
- Các khâu sản xuất phụ trợ như:
+ Sàng tuyển, chế biến than.
+ Xây dựng đường xá các tuyến vận tải cố định hay tạm thời phục vụ cho sản
xuất.
+ Sửa chữa thiết bị cơ điện, thiết bị vận tải
+ Bơm thoát nước, cấp nước tưới đường.
+ Cung cấp điện: phục vụ cho sản xuất và nhu cầu thắp sáng.
+ San gạt bãi thải, làm đường xá.
Ngoài ra còn có một số bộ phận khác như bộ phận văn hóa, phúc lợi, y tế, môi
trường
1.3. Công tác cơ giới
1.3.1. Công tác cơ giới hóa về khai thác – xúc bốc – vận chuyển
Công ty cổ phần than Núi Béo – TKV là công ty khai thác lộ thiên lớn nhất

ngành than, khối lượng sản xuất lớn nhất của Công ty chiếm tỷ trọng cao nhất trong
Tập đoàn công nghệp than khoáng sản Việt Nam.
Các máy móc thiết bị dùng trong quá trình sản xuất chính và phụ trợ của Công ty
phần lớn là do nước ngoài cung cấp. Các thết bị có năng suất lớn, tính năng kỹ thuật
cao và tương đối phù hợp với điều kiện địa chất khai thác của Công ty. Nhìn chung cơ
sở vật chất và trang bị máy móc của Công ty tương đối đầy đủ và có khả năng đáp ứng
mở rộng sản xuất.
1.3.2. Công tác thoát nước
Nước hình thành ở trong mỏ gồm hai nguồn: nước ngầm và nước mưa.
- Nước ngầm: được tàng trữ ở các tầng cuội kết, cát kết có trong các vỉa than, lưu
lượng nước ngầm chảy vào mỏ là 409 m
3
trên một ngày đêm.
- Nước mưa: từ mức +30 được dồn vào hệ thống mương thoát nước của mỏ, rồi
chảy ra biển. từ mức -30 trở xuống nước được dồn vào lòng các moong của mỏ. Từ
đáy các moong nước được các hệ thống bơm lên qua các tuyến ống lên của lò +28 rồi
ra biển.
Thoát nước: xây dựng hệ thống hào, mương thoát nước quanh khai trường, thoát
nước cưỡng bức bằng bơm có công suất lớn và chiều cao đẩy trên 100 m.
9
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
1.4. Tình hình tổ chức quản lý sản xuất và lao động
1.4.1. Bộ máy quản lý và sản xuất của Công ty cổ phần than Núi Béo – TKV
Công ty cổ phần than Núi Béo – TKV là doanh nghiệp hoạch toán độc lập trực
thuộc Tập đoàn Công nghiệp than khoáng sản Việt Nam, toàn bộ quá trình sản xuất và
tiêu thụ sản phẩm đều do Công ty chịu trách nhiệm. Bộ máy quản lý của Công ty được
bố trí theo kiểu trực tuyến chức năng và tư tưởng điều hành là tăng cường các mối liên
hệ ngang nhằm giải quyết công việc nhanh chóng. Theo cơ cấu này, bên cạnh các bộ
phận trực tuyến này còn có các bộ phận tham mưu các chức năng hỗ trợ điều hành,
quản lý.

1.4.2. Tổ chức quản lý các bộ phận trong Công ty
Cơ cấu quản lý các Công trường, phân xưởng theo nguyên tắc gọn nhẹ, hoạt
động có hiệu quả đáp ứng được nhu cầu chuyên môn hóa, sản xuất trong nội bộ Công
ty. Vớí mô hình quản lý này cho ta thấy ở cấp công trường phân xưởng đã có sự quản
lý mang tính chất khoa học tạo ra khả năng hoàn thành tốt các nhiệm vụ của bộ phận
mình.
Sơ đồ tổ chức quản lý công ty thế hiện hình 1.1
10
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
v
1.4.3.
Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức quản lý công ty
11
P.TT - KT
P.BVQS
VPGDPGĐ kinh tế
Ba
n
ki
ể
m
so
P.TC-ĐT
P.KHTT
NATT
P.LĐTL
P.KTV
GI
Á
M

Đ
Ố
C
ĐI
Ề
U
H
ỘI
Đ
Ồ
N
G
Q
U
Ả
CT.CBT
CT.CG-LĐ
CT.XD-KTT
CT. Đông Bắc
CT. Vỉa 11
CT. Vỉa 14
PX. TMTN
PX. SC MN
PX. SCO
PX.VT 1,2,3,4,5,6
P.CĐM
P.Vật Tư
P.KVT
PGĐ sản xuất
NM CKHG

P.ĐHSX
P.KCS
P.An Toàn
P.TĐM
P.ĐTXD - CB
P.CNTT
P.KTTC
P.QLCP
P.Y tế
PGĐ kỹ thuật
PGĐ CĐVT
Đ
ẠI
H
ỘI
Đ
Ồ
N
G
C
Ổ
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Sơ đồ bộ máy quản lý Công ty cổ phần than Núi Béo thể hiện hình 1.2
Hình 1.2. Sơ đồ tổ chức quản lý bộ phận sản xuất của Công ty
12
Quản đốc
Phó Quản
đốc ca
2
Các tổ sản

xuất ca
2
Các tổ sản
xuất ca
3
Thống kê-NV
Kinh tế
Các tổ sản
xuất ca
1
Phó Quản
đốc cơ điện
-vận tải
Phó Quản
đốc ca
3
Phó Quản
đốc ca
1
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Chương 2
TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THAN NÚI
BÉO
2.1. Nguồn điện cung cấp
Nguồn điện 35 kV của mỏ được lấy từ trạm 110 kV Hà Tu. Điện năng được dẫn
bằng hai tuyến 375 và 377 bằng dây dẫn AC-95 dài 19 km. Để đảm bảo việc hiện
tượng quá áp tự nhiên do xét gây ra theo đường dây truyền vào trạm 35/6 kV, trên hai
tuyến đường dây này ở đoạn gần vào trạm có dùng dây chống sét loại AC-35 với chiều
dài 1,5 km. Đặc tính kỹ thuật của dây AC-35 và AC-95 được thống kê trong bảng 2.1
Bảng 2.1

Tiết diện định
mức của dây dẫn,
mm
2
Tiết diện tính
toán (mm
2
)
Đường kính tính
toán (mm)
Điện trở
khi nhiệt
độ +20
0
C
Ω/km
Khối
lượng
tính toán,
kg/km
Phần
nhôm
Lõi
thép
Dây
dẫn
Lõi
thép
AC-35 36,9 6,2 8,4 2,8 0,85 150
AC-95 95,4 15,8 13,5 4,5 0,33 386

2.2. Trạm biến áp chính
2.2.1. Giới thiệu trạm biến áp 35/6 kV
Để cung cấp điện cho toàn bộ khu vực sản xuất và đân dụng mỏ than Núi Béo sử
dụng một trạm biến áp 35/6 kV, nhà Trạm biến áp trung gian 35/6 kV được lắp đặt
trên mặt bằng có độ cao +36, có diện tích hơn 1000 mm
2
thuộc địa bàn phường Hà Tu,
Thành phố Hạ Long, xung quanh có tường vây bảo vệ và có đường ôtô.
Các thiết bị phân phối đóng cắt 35 kV (TBPP – 35 kV) được lắp đặt trên các kết
cấu bằng bê tông cốt thép đặt ngoài trời. Trạm có hàng rào cao 2m bảo vệ. Thiết bị
phân phối 6 kV (TBPP – 6 kV), thiết bị điều khiển, bảo vệ, đo lường, bù và các thiết bị
phụ đặt trong nhà phân phối riêng, liền kề TBPP 35 kV.
Sơ đồ nguyên lý trạm 35/6 kV được thể hiện trên hình 2.1
13
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Nhà trạm sử dụng 01 máy biến áp 6300 kVA và 01 máy biến áp 3200 kVA, một
máy biến áp 1800 kVA (dự phòng) loại máy biến áp ngoài trời, tổ đấu dây Y/Δ, tần số
50 Hz do Việt Nam chế tạo. Các máy biến áp này có thông số kỹ thuật được thống kê
trong bảng 2.2
Bảng 2.2
Mã hiệu
Tổ
đấu
dây
U
đm
,
sơ
cấp
(kV)

U
đm
,
thứ
cấp
(kV)
S
đm
,
(kVA)
U
n
,
%
I
0
,
%
ΔP
n
,
(W)
ΔP
0
,
(W)
Số
pha
Tần
số

BAD-6300
35/6 kV
Y/Δ 35 6,3 6300 7,5 3 46500 9400 3 50
BAD-3200
35/6 kV
Y/Δ 35 6,3 3200 7 4,5 37000 11500 3 50
2.2.2. Các thiết bị trong trạm
- Phía 35 kV gồm các thiết bị:
+ 06 bộ cầu dao cách ly 35 kV – 630 A: 02 bộ có 2 lưỡi tiếp đất và 04 bộ có một
lưỡi tiếp đât.
+ 02 bộ máy cắt chân không 35 kV
+ 12 bộ biến dòng điện 35 kV
+ 06 máy biến điện áp 35 kV
+ 02 bộ chống sét van 35 kV
+ Trạm biến áp tự dùng 35/0.4 kV – 50 kVA trên cột, bảo vệ cầu chì.
Tất cả các thiết bị trên đều do khối G7 chế tạo. Thông số kỹ thuật của các thiết bị
được thống kê trong bảng sau:
Các thông số kỹ thuật của bộ cầu dao cách ly 35 kV – 630 A trong bảng 2.3
Bảng 2.3
Mã hiệu
Số dao
tiếp địa
U
đm
, kV I
đm
, A I
nm
, A
Khoảng dòng

rò lớn nhất
(mm/kV)
CD-35/630 01 35 630 40 31,5
CD-35/630 02 35 630 40 31,5
Các thông số kỹ thuật của máy cắt chân không SF6-630 A-125 kVA/1s do
SIEMENS sản xuất trong bảng 2.4
Bảng 2.4
Mã hiệu U
đm
, kV I
đm
, A I
nm
, A t
C
(ms) t
đ
(ms)
14
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
(3s)
EDFSK-1 40,5 630 25 ≤ 70 ≤ 100
Các thông số kỹ thuật của bộ biến dòng điện 35 kV trong bảng 2.5
Bảng 2.5
Mã hiệu U
đm
, kV I
đm
, A
I

nm
, A
(3s)
Tần số
định mức,
Hz
Cấp chính
xác
BI-35 kV 35 200/5 80 50 0,5 ÷ 3
Các thông số kỹ thuật của bộ chống sét van 35 kV trong bảng 2.6
Bảng 2.6
Mã hiệu U
đm
, kV
I
x
, dài hạn
2ms (A)
I
nm
, kA
(0,2s)
Quá áp tạm
thời 1s (kV)
Khoảng
cách dòng
điện bò nhỏ
nhất (mm)
CSV-35 36 500 65 48,3 1400
- Phía 6 kV bao gồm các thiết bị:

Các tủ trọn bộ 7,2 kV trong nhà theo sơ đồ một hệ thống thanh cái có máy cắt
phân đoạn gồm 02 phân đoạn sau:
- 01 tủ phân đoạn 7,2 kV – 630 A
- 01 tủ máy cắt và cầu dao phân đoạn 7,2 kV – 630 A
- 10 tủ lộ ra loại 8DH10 7,2 kV – 630 A, máy căt chân không.
- Hệ thống đo lường, bảo vệ phía 6 kV cho máy biến áp gồm: Bảo vệ quá dòng
điện 2 cấp, bảo vệ quá tải và bảo vệ khác như: Chạm đất báo tín hiệu, hỏng máy cắt,
thấp điện áp, quá điện áp, ; Rơle sử dụng loại kỹ thuật số 7SJ80 đa chức năng .
- Các lộ ra phía 6 kV dùng bảo vệ quá dòng 2 cấp và chạm đất báo tín hiệu.
- Đo lường được lắp đặt trên các tủ phía 6 kV bao gồm: Đo điện áp, đo dòng điện
và đếm điện năng tác dụng.
- 02 tủ máy cắt cho tụ bù loại 8DH10 7,2 kV – 630 A
- 02 bộ tụ điện chọn bộ 7,2 kV – 750 kVAr
- 02 bộ chống sét 6 kV máy biến áp 35/6 kV.
- Nguồn tự dùng trong trạm được cung cấp bằng máy biến áp 35/0,4 kV, kiểu đặt
trên cột với máy biến áp công suất 50 kVA, làm nguội bằng dầu và trung tính nối đất.
- Lưới chiếu sáng trong và ngoài nhà trạm được đóng, cắt bảo vệ bằng phần tử
phân phối 0,4 kV với 01 áptômát 3 cực đầu vào, dòng định mức 63 A và 01 lộ ra với
áptômát 3 cực, 09 áptômát 1 cực với dòng điện định mức 15 A.
- Chiếu sáng sự cố bằng máy biến áp khô 1 pha 220/12 V – 150 W. Sử dụng các
kiểu đèn huỳnh quang kết hợp với bóng sợi đốt kiểu thông thường hoặc chống bụi,
15
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
nước công suất bóng đến 300 W – 250 V treo tường và trên giá để chiếu sáng trong
nhà phân phối hoặc ngoài mặt bằng trạm.
2.2.3. Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6 kV
Tram biến áp 35/6 kV Núi Béo được cấp điện thông qua 2 đường dây 35 kV từ
trạm 110 kV Hà Tu về mỏ. Tại trạm đặt 02 máy biến áp có dung lượng 3200 kVA –
35/6 kV và 6300 kVA – 35/6 kV. Để đảm bảo cho người và thiết bị, ngoài các quy
định theo pháp quy quản lý kỹ thuật hiện hành, Công ty than duyệt và ban hành quy

trình thao tác đóng cắt phía 35 kV cũng như phía 6 kV trong điều kiện vận hành một
đường dây 35 kV và một trong 2 máy biến áp 3200 kVA – 35/6 kV và 6300 kVA –
35/6 kV như sau:
- Đối với MBA mới lắp, sau sửa chữa lớn hoặc thay đổi vị trí khi đưa vào vận
hành phải thử đồng pha.
- Việc thay đổi nấc điều áp dưới tải phải ghi vào sổ theo dõi vận hành.
- Khi mức dầu của MBA lên cao quá vạch quy định thì phải tìm nguyên nhân để
khắc phục. Nếu chưa tách van dẫn dầu của rơle thì không được mở các van tháo dầu,
van xả khí để rơle tác động nhầm.
- Đóng điện vào MBA phải thực hiện từ phía cung cấp điện đến, có trang bị bảo
vệ ở tình trạng sẵn sàng làm việc khi MBA có sự cố.
- Nhiệt độ lớp trên dầu không được vượt quá 95
0
C, thường xuyên không được
vượt quá 90
0
C.
Máy biến áp vận hành liên tục, giá trị điện áp không vượt quá mức sau:
- Cấp điện áp 35 kV: điện áp làm việc lớn nhất 40,5 kV.
- Cấp điện áp 6 kV: điện áp làm việc lớn nhất là 7,2 kV.
Khi máy biến áp quá tải: trực ca phải báo ngay cho Phòng ĐHSX để tìm biện
pháp giảm tải. MBA được phép quá tải với dòng điện và thời gian như sau.
- Bội số dòng điện quá tải ngắn hạn: 1,5 (so với dòng điện định mức).
2.3. Các hình thức bảo vệ trạm biến áp chính
Để bảo vệ trạm biến áp trung gian 35/6 kV, mỏ đã dùng các hình thức bảo vệ
sau:
2.3.1. Bảo vệ cực đại
Bảo vệ cực đại sẽ tác động khi có sự cố ngắn mạch 2 pha, 3 pha. Đây là loại bảo
vệ tức thời, được chỉnh định theo dòng ngắn mạch máy biến áp. Hệ thống bảo vệ đặt ở
phía sơ cấp MBA, vùng bảo vệ của hệ thống là sau máy biến dòng 1LH đến thanh cái

phía 6kV.
Bảo vệ dòng cực đại làm việc theo sự tăng của dòng điện. Khi làm việc bình
thường hoặc khi quá tải dòng điện đi vào rơle nhỏ hơn dòng chỉnh định nên rơle tác
động. Khi ngắn mạch ở đầu MBA thì dòng điện qua máy biến dòng 1LH tăng lên đưa
16
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
tín hiệu đến các rơle dòng điện. Các rơle 1LJ, 3LJ tác động đóng các tiếp điểm của nó
trong mạch rơle thời gian 2SJ. Sau một thời gian chỉnh định rơle tác động đưa tín hiệu
đến rơle trung gian 1BCJ, rơle này tác động cắt máy cắt loại MBA ra khỏi lưới điện.
1LJ 3LJ 2SJ 1BCJ
35 kV
1LH
BA35 kV
1DL
2DL
6 kV
(+)
(-)
Hình 2.2 Sơ đồ bảo vệ cực đại
2.3.2. Bảo vệ chạm đất một pha
Hiện nay mỏ đang sử dụng 2 hình thức bảo vệ chạm đất một pha sau:
+ Bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc
+ Bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc
1. Bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc
Khi xảy ra chạm đất một pha sẽ xuất hiện điện áp thứ tự không 3U
0
cung cấp cho
rơle điện áp XJL, có mã hiệu DJ-131/60CN. Rơle điện áp XJL tác động cung cấp tín
hiệu cho đèn và còi báo sự cố chạm đất xảy ra.
XJJ

3Uo
6 kV
Ðèn
Còi
(-)
(+)
Hình 2.3 Sơ đồ bảo vệ chạm đất một pha không chọn lọc
2. Bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc
17
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Mạng 6 kV của mỏ là dạng hình tia, nên mỏ sử dụng các rơle chạm đất một pha
tác động theo dòng thứ tự không toàn phần, đi kèm với các máy biến dòng thứ tự
không LJ-Ф65.
RI RTG
3Uo
RG
3Io
(+)
TÝn hiÖu
M¸y c¾t
(-)
(-)
Hình 2.4 Sơ đồ bảo vệ chạm đất một pha có chọn lọc
Nguyên lý làm việc của bảo vệ như sau: khi có chạm đất một pha ở khởi hành
nào thì phía thứ cấp của máy biến dòng thứ tự không BI
0
khởi hành đó xuất hiện dòng
thứ tự không 3I
0
, dòng điện này chạy qua rơle dòng điện RI. Khi giá trị dòng điện này

lớn hơn giá trị dòng chỉnh định thì rơle sẽ RI tác động đóng mạch cho rơle thời gian
RTG.
Sau một thời gian duy trì nó tác động đóng mạch cho rơle tín hiệu RG, rơle RG
báo hiệu cho người vận hành biết và đồng thời gửi tín hiệu sự cố đến máy cắt, tác động
máy cắt của khởi hành đó.
2.3.3. Bảo vệ quá tải
Khi MBA làm việc quá tải thì dòng điện trong máy biến áp tăng lên. Nếu xảy ra
quá tải tức là dòng điện quá tải bằng (1,1 ÷ 1,2) lần dòng điện định mức của MBA, sẽ
có tín hiệu cảnh báo của chuông hoặc còi. Khi xảy ra quá tải nặng giá trị dòng điện
qua rơle 2LJ, 4LJ tăng hơn dòng chỉnh định định mức, các rơle này sẽ tác động đóng
các tiếp điểm của nó trong rơle thời gian 1JS và 2JS. Sau thời gian chỉnh định rơle tác
động dưa tín hiệu tới rơle trung gian 1BCJ, rơle 1BCJ tác động báo hiệu cho người
trực trạm biết, MBA đang làm việc quá tải cắt bớt phụ tải.
18
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
2LJ 4LJ 2JS 1BCJ
35 kV
1DL
2DL
6 kV
(+)
(-)
1JS
(-)
B¶o vÖ cùc ®¹i
BA35 kV
1LH
Hình 2.5 Sơ đồ bảo vệ quá tải
2.3.4. Bảo vệ so lệch của máy biến áp
Bảo vệ làm việc dựa trên nguyên lý so sánh dòng điện đầu vào và dòng điện đầu

ra của phần tử được bảo vệ so sánh dòng điện thứ cấp của máy biến dòng đặt ở phía sơ
cấp và thứ cấp của MBA. Nhiệm vụ bảo vệ là chống ngắn mạch bên trong vùng bảo vệ
của hệ thống từ sau máy biến dòng 1LH đến trước máy biến dòng 2LH.
1CJ 2CJ 3CJ 1BCJ
35 kV
1DL
2DL
6 kV
(+)
(+)
1XJ
1LH
2LH
-2MK
BA35 kV
Hìn
h 2.6 Sơ đồ bảo vệ so lệch của máy biến áp
2.3.5. Bảo vệ bằng rơle điện
Trong máy biến áp chính có lắp một rơle điện để bảo vệ sự cố trong máy biến áp
như: chập mạch một 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
19
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
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 hiệu
tới rơle tín hiệu 3WJ sẽ báo tín hiệu sự cố qua rơle trung gian 1BCJ đến cuộn cắt của
máy cắt. Máy cắt tác động cắt, loại máy biến áp ra khỏi lưới điện.
WX 3WJ WSJ 1BCJ
35 kV
1DL

2DL
6 kV
(+)
(-)
BA35 kV
TÝn hiÖu
FM
TÝn hiÖu TÝn hiÖu
Hình 2.7 Sơ đồ bảo vệ bằng rơle điện
2.3.6. 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 các công
trình điện vv).
Sự phóng điện của sét chỉ kéo dài vài chục micrô giây và điện áp tăng cao có tính
xung kích, do đó nó ảnh hưởng rất lớn đến tình trạng cung cấp điện, cách điện của
thiết bị.
Để đảm bảo quá áp thiên nhiên cho trạm 35/6 kV, Công ty than Núi Béo đã dùng
các phương pháp sau:
- Đối với đường dây vào trạm được bảo vệ bởi đường dây chống sét toàn tuyến.
Dây chống sét bố trí trên các đầu cột điện và được đấu nối tiếp đất. Trị số quy đổi điện
trở tiếp đất ≤ 10 Ω nhằm ngăn ngừa sét đánh trực tiếp vào đường dây.
- Để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm dùng 3 cột thu sét, mỗi cột cao khoảng
34 - 40 m được bố trí theo hình tam giác đều. Để bảo vệ sét đánh tực tiếp dùng van
chống sét 35 kV dùng loại FZ-35, phía 6 kV loại PBC-6 có cấu tạo là một chuỗi khe
hở phóng điện ghép nối tiếp các điện trở phi tuyến. Trên thanh cái đặt van chống sét,
van phía 35 kV có gắn số lần sét đánh vào đường dây các thông số của van chống sét
được ghi trong bảng 2.7
20
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.7

Kiểu U
đm
, kV
R (điện trở cách điện), μΩ
Van phóng sét, kV
FZ-35 35 1000 90
PBC-6 6 1000 19
2.4. Các thiết bị đo lường
2.4.1. Đo lường phía 35 kV
Phía 35 kV trạm sử dụng MBA đo lường 3HOM-35 để cung cấp điện cho mạch
đo lường. Thông số kỹ thuật cảu MBA đo lường phía 35 kV được cho trong bảng 2.8
Bảng 2.8
Mã hiệu
U
đm
S
đm
(VA) cấp chính xác S
max
, (VA)
Sơ cấp
(kV)
Thứ cấp
(V)
0,5 1 3
3HOM-35 35 100 150 250 600 1200
Sơ đồ đo lường phía 35 kV được giới thiệu theo hình 2.8
1RD
2RD
3RD

V V
V
V V V
A
B
C
Hình 2.8 Sơ đồ đo lường phía 35 kV
2.4.2. Đo lường phía 6 kV
Phía 6 kV trạm sử dụng máy biến áp đo lường HTMN-6 các thông số kỹ thuật
được ghi trong bảng 2.9
Bảng 2.9
Mã hiệu U
đm
S
đm
(VA) cấp chính xác S
max
, (VA)
Sơ cấp Thứ cấp 0,5 1 3
21
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
(kV) (V)
HTMN-6 6 100 80 150 320 500
Sơ đồ đo lường phía 6 kV được giới thiệu theo hình 2.9
V
VArh
V V V
W
3Uo
Hình 2.9 Sơ đồ đo lường phía 6 kV

2.5. Hiện trạng trang bị điện hạ áp
2.5.1. Các trạm biến áp 6/0,4 kV cung cấp cho các phụ tải
Tại các mặt bằng công nghiệp và các công trường khai thác lộ thiên đều được đặt
các trạm biến áp khu vực biến đổi điện áp 6 kV xuống 0,4 kV cung cấp cho các phụ
tải. Các máy biến áp có thông số kỹ thuật được cho ở bảng 2.10
Bảng 2.10
Mã hiệu
S
đm
,
(kVA)
U
đm
, (kV)
Tổn thất (kW)
Không tải
Có tải
U
n
% I
n
%
Tổ đấu
dây
MBA - 560 560 6 0,4 2,5 9,4 5,5 6 Y/Y-12
MBA - 320 320 6 0,4 1,6 6 5,5 6 Y/Y-12
MBA - 250 250 6 0,4 0,6 4,1 4,5 2,3 Y/Y-12
MBA - 135 135 6 0,4 0,8 1,4 3 4,5 Y/Y-12
MBA - 100 100 6 0,4 0,6 2,4 5,5 6,5 Y/Y-12
MBA - 25 25 6 0,4 0,18 0,6 5,5 9 Y/Y-12

2.5.2. Dây dẫn và cáp điện
Cung cấp điện hạ áp cho phụ tải Công ty sử dụng một số loại cáp điện do Liên
Xô chế tạo có các thông số kỹ thuật trong bảng 2.11
Bảng 2.11
Mã hiệu cáp R
0
(Ω/km) ở 20
0
C X
0
(Ω/km) ở 20
0
C I
cp
(A) ở 20
0
C
22
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
KG-E 3x25+1x6 0,74 0,07 136
KG-E 3x35+1x10 0,54 0,07 158
KG-E 3x70+1x35 0,28 0,07 246
2.5.3. Hệ thống bảo vệ rò và tiếp đất
1. Hệ thống bảo vệ rò
Mạng điện hại áp mỏ là mạng trung tính cách ly, nên để phát hiện và loại trừ rò
điện một pha Công ty dùng rơle rò phòng nổ PB các thông số kỹ thuật co trong bảng
2.12
Bảng 2.12
Mã hiệu
U

đm
,
V
R’,
kΩ
R’’c,
(kΩ/ph)
R
th
,
(kΩ/ph)
Loại mạng sử
dụng
Điện trở cách
điện cực tiểu
cho phép
YAKИ-127 127 3 4,1 3,3
Mạng không
phân nhánh
6
YAKИ-380 380 6,2÷7,5 9,7÷11 10,5
Mạng không
phân nhánh
21
2. Hệ thống tiếp đất
Để đảm bảo an toàn phòng nổ và an toàn điện giật Công ty đã tiếp đất các thiết bị
điện, các công trình kim loại ở sát thiết bị điện như: vỏ máy biến áp, vỏ hộp với cáp,
các đường ống dẫn Hệ thống tiếp đất của Công ty bao gồm: tiếp đất trung tâm, tiếp
đất cục bộ dây nối tiếp đất trung tâm với cục bộ.
Tiếp đất trung tâm bằng nhũng tấm thép phẳng diện tích 0,8 m

2
, bề dày 7 mm
chiều dài 3m, đặt trong hầm chứa nước. Dây nối tiếp đất trung tâm với mạng tiếp đất
có tiết diện 100 mm
2
.
Để tiếp đất cục bộ cho các thiết bị điện như: khởi động từ, máy cắt tự động, hộp
nối cáp Công ty dùng cọc tiếp đất bằng thép ống đường kính 35 mm, dài 1,5 m xung
quanh thành ống khoan 20 lỗ đường kính 6 mm để tăng cường sự tiếp xúc của ống với
đất đá. Dây tiếp đất cục bộ có tiết diện 50 mm
2
được nối tiếp đất trung tâm tạo thành
mạng tiếp đất chung, điện trở tiếp đất quy định R
td
≤ 2 Ω.
Việc tiếp đất vỏ máy di động được thực hiện bằng lõi thứ 4 trong đường cáp
mềm cung cấp điện. Một đầu của lõi này được nối với vỏ thiết bị cung cấp điện đặt tại
trạm cung cấp điện lò chợ. Bản thân vỏ các thiết bị cung cấp điện được tiếp đất nhờ
các cọc tiếp đất cục bộ.
2.6. Tình hình sử dụng điện năng của Công ty
* Biểu đồ phụ tải ngày điển hình
Biểu đồ phụ tải cho biết sự thay đổi công suất phản kháng và công suất tác dụng,
cho biết tình hình cung cấp điện năng của Công ty nó được biểu diễn dưới dạng các
23
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
hèm P(t), Q(t), ta có thể xây dựng biểu đồ phụ tải thời gian quan sát là một ngày đêm
một tháng hay một năm.
Biểu đồ phụ tải ngày là biểu đồ được thành lập với thời gian là 24h mỗi ngày
được ghi lại một lần các chỉ số đo của các đại lượng P, Q.
Biểu đồ phụ tải tháng xây dựng theo phụ tải trung bình hàng ngày.

Biểu đồ phụ tải năm được căn cứ vào biểu đồ phụ tải điển hình của một ngày,
của một mùa, mà ta có thể vẽ được đồ thị năm.
* Thông số đặc trưng của biểu đồ phụ tải
Đối với mỏ than Núi Béo việc xác định phụ tải điện thích hợp nhất là sử dụng
phương pháp xác định theo công thức trung bình và hệ số hình dáng của biểu đồ phụ
tải. Biểu đồ phụ tải ngày 24 giờ của mỏ được xây dựng trên cơ sở số liệu ghi năng
lượng của trạm TBA chính 35/6 theo từng giờ từ ngày 20/04/2014 đến ngày
26/04/2014 được ghi trong bảng 2.13
Bảng 2.13
Ngày đo W
tđ
, kW W
pk
, kVAr
20/04/2014 49471 28037
21/04/2014 52783 27115
22/04/2014 47784 21703
23/04/2014 51459 22589
24/04/2014 43869 19343
25/04/2014 51344 22871
26/04/2014 51904 26591
Tổng cộng 348614 168249
Từ bảng thống kê ta tính được các đại lượng trung bình sau:
- Năng lượng tác dụng trung bình trong 7 ngày khảo sát
W
348614
W 49802 ( )
7 7
td
tdtb

kWh
= = =
∑
- Năng lượng phản kháng trung bình trong 7 ngày khảo sát

W
168249
W 24036 ( )
7 7
pk
pktb
kVArh= = =
∑
Từ giá trị tính toán trên ta xác định được ngày phụ tải điển hình là ngày
20/04/2014 có giá trị năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng gần bằng giá trị
năng lượng trung bình trong 7 ngày khảo sát được ghi trong bảng 2.14
Công suất tác dụng và phản kháng của ngày điển hình
Ngày 20/04/2014
Bảng 2.14
24
Trường đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Giờ P, kW Q, kVAr Giờ P, kW Q, kVAr
1 2215 1484 13 2441 1221
2 2511 1632 14 4127 1857
3 2762 1768 15 1241 534
4 2501 1476 16 2204 727
5 1823 1039 17 1067 416
6 2033 1118 18 2768 1246
7 731 417 19 2733 1148
8 1255 590 20 1513 681

9 1984 1190 21 2023 850
10 2192 943 22 2760 1352
11 1350 635 23 1105 508
12 2329 1095 24 1803 685
Từ giá trị năng lượng tác dụng, năng lượng phản kháng có thể xây dựng được
biểu đồ phụ tải ngày điển hình 2.1
Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 20/04/2014
25