Thiết kế cung cấp điện phân xưởng sửa chửa cơ khí công ty than Dương Duy

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC

Trong công nghiệp hiện đại hóa đất nước,điện lực đóng vai trò rất quan trọng
trong ngành mỏ .việc cung cấp đầy đủ hay không đều ảnh hưởng trực tiếp tới năng
suất, chất lượng và giá thành sản phẩm khai thác mỏ.
Đối với ngành công nghiệp khai thác mỏ có những đặc thù riêng so với các
ngành công nghiệp khác,đặc biệt là ngành khai thác mỏ hầm lò có khí bụi nổ làm
tăng hiểm họa cho con người và thiết bị. Vì vậy đòi hỏi hệ thống cung cấp điện,
chất lượng điện năng phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật vận hành an toàn. Để đảm
bảo tốt việc cung cấp điện cho các phụ tải mỏ hầm lò Công Ty Than Dương Huy ,
yêu cầu phải tổ chức hợp lý hệ thống cung cấp điện , nhằn mục đích giảm tổn hao
điện áp ,vận hành và sử dụng tốt cho các thiết bị .
Sau những năm học ngành Điện Khí Hóa trường đại học Mỏ - Địa Chất và
bản thân em đã được trang bị những kiến thức cơ bản về chuyên môn. Kết hợp với
kiến thức thực tế em được giao đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế cung cấp điện phân
xưởng sửa chửa cơ khí công ty than Dương Duy ”.
Sau khi tìm hiểu thực tế ở công ty than Dương Huy – Vinacomin, nghiên cứu
tài liệu và được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn:
TS.Bùi Đình Thanh và các thầy cô giáo trong bộ môn Điện Khí Hóa và các bạn
đồng nghiệp. Đến nay bản đồ án của em được hoàn thành.
Do kiến thức và thời gian có hạn nên trong bản đồ án của em còn nhiều sai
sót. Vì vậy kính mong các thầy cô trong bộ môn Điện Khí Hóa cùng các bạn đọc
chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn bản đồ án của mình. Để bản đồ án được hoàn
thiện hơn nữa và có khả năng ứng dụng trong sản xuất.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 06 năm 2016
Sinh viên

Sinh viên: Bùi Khoa

1

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
Bùi Khoa

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY
1.1. vị trí địa lý, địa chất và khí hậu mỏ
Công ty than Dương Huy là một doanh nghiệp trực thuộc tập đoàn than và
khoáng sản Việt Nam. Diện tích khoáng sản thuộc Công ty than Dương Huy có
tên "Khe Tam" nằm về phía Bắc,thuộc xã Dương Huy Thị xã Cẩm Phả Tỉnh
Quảng Ninh.
1.1.1. vị trí địa lý
- Phía Bắc giáp khu vực xã Dương Huy
- Phía Nam giáp Khe Sim
- Phía Đông giáp khu vực Khe Chàm
- Phía Tây giáp khu vực Ngã Hai
Nằm trong toạ độ địa lý:
-Từ 200 02' đến 210 04' Vĩ Bắc
- Từ 1070 04' đến 1070 17' Kinh Đông
Ranh giới địa chất:
- Phía Nam : Đứt gẫy A - A
- Phía Bắc : Đứt gẫy Bắc Huy

- Phía Đông: Tuyến VI
- Phía Tây: Tuyến I diện tích khoáng sản khoảng 16 km2
Toàn bộ diện tích khoáng sản là đồi núi, cao nhất có đỉnh Bao Gia có độ cao
+206m, thấp nhất là khu vực suối Lép Mỹ có độ cao +25m. Địa lý mỏ Dương Huy
tạo thành hai dãy núi: Dãy Khe Sim phân bố ở phía Nam, sông núi kéo dài từ Đông
sangTây, cao nhất đạt +344 m, dãy núi Bao Gia ở khu Trung tâm và khu Đông Bắc
mỏ Dương Huy chạy theo hướng tây Nam - Đông Bắc, cao nhất đạt 306m ngăn
cách giữa dãy núi khe Sim và dãy núi Bao Gia là thung lũng Lép Mỹ mở rộng về
phía Tây Nam và cánh Bắc của dãy núi Bao Gia, địa hình thấp dẫn về phía Bắc cốt
cao + 35m và đến thung lũng Dương Huy.

Sinh viên: Bùi Khoa

2

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Khí hậu khu Khe Tam mang tính lục địa rõ rệt, một năm có hai mùa mưa, mùa
khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, hướng gió chủ đạo là Bắc Đông, độ ẩm trung
bình (30 ÷ 40 %) nhiệt độ trung bình từ 150C ÷ 180C. Trong thời gian này thường
chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc kèm theo mưa phùn và gió lạnh, nhiệt độ có
thể xuống 50C.
- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, hướng gió chủ đạo là Nam - Đông, độ ẩm
trung bình 60% ÷890%, nhiệt độ trung bình từ 25 0C ÷ 300 C. Trong mùa mưa
thường chịu hưởng trực tiếp của những cơn bão và áp thấp nhiệt đới kèm theo mưa

lớn.
1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển công ty TNHH MTV than
Dương Huy
Công ty TNHH MTV than Dương Huy (tiền thân là Công ty xây lắp Cẩm Phả)
thành lập ngày 7 tháng 1 năm 1978. Được tách ra từ Công ty xây dựng Than - Điện
với nhiệm vụ chủ yếu là xây lắp các công trình công nghiệp, dân dụng và các công
trình đầu tư, phát triển mỏ. Từ năm 1990, do nhu cầu xây lắp hạn chế và cơ chế
quản lý đầu tư xây dựng cơ bản thay đổi, nhiệm vụ xây lắp gặp nhiều khó khăn,
đồng thời đứng trước yêu cầu phát triển của ngành than. Được Bộ chủ quản đồng ý,
Công ty chuyển dần sang vừa xây lắp vừa sản xuất than. Thời điểm này, Công ty có
hơn 4000 cán bộ công nhân viên.
Trong thời kỳ thực hiện nhiệm vụ xây lắp (Từ năm 1978 đến 1990) cán bộ
công nhân Công ty than Dương Huy đã xây dựng nhiều công trình trọng điểm, góp
phần quan trọng phục vụ cho quá trình phát triển kinh tế xã hội của Tỉnh Quảng
Ninh cũng như phát triển Ngành than. Một số công trình tiêu biểu là: Xây dựng
hoàn chỉnh mỏ than Mông Dương với công suất thiết kế 900.000 tấn than/năm,
trong đó thực hiện đào trên 10.000 mét lò XDCB, lắp đặt hàng ngàn tấn thiết bị bàn
giao đưa vào hoạt động hiệu quả. Xây dựng Mỏ than Khe Chàm với công suất thiết
kế 300.000 tấn than/năm, trong đó đào trên 200m lò chuẩn bị và xây dựng các hạng
mục công trình phục vụ cho sản xuất than tại mỏ Khe Chàm. Xây dựng các công
trình công nghiệp, dân dụng trọng yếu cho mỏ Cao sơn với công suất thiết kế 2 triệu
tấn than/năm. Thi công toàn bộ tuyến băng tải Bàng Nâu, máng ga Cao Sơn, tuyến
đường sắt vận tải Cao Sơn. Thi công nhiều tuyến đường ô tô trong tỉnh như QL18,

Sinh viên: Bùi Khoa

3

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

đường giao thông liên huyện tại các tỉnh miền đông Tiên Yên, Ba Chẽ. Cải tạo xây
dựng mở rộng nhà máy tuyển than Cửa Ông, nhà máy tuyển than Nam cầu trắng.
Tham gia đào lò và bàn giao mỏ than Tân Lập vào sản xuất, xây dựng Mỏ than Khe
Bố (Nghệ An). Ngoài ra còn tham gia cùng các ngành khác xây dựng và hoàn chỉnh
các công trình công nghiệp quan trọng như nhà máy đại tu ôtô Vườn Cam, Nhà máy
cơ khí Trung tâm Cẩm Phả, các công trình phúc lợi của thị xã Cẩm Phả như nhà hát,
sân vận động và nhiều công trình khác.
Bước ngoặt lớn diễn ra từ năm 1991 khi Công ty chuyển sang sản xuất than.
Đây là thời kỳ Công ty than Dương Huy phải đứng trước rất nhiều khó khăn như
việc làm không ổn định, nhiều lao động dôi dư trong khi lại thiếu cán bộ công nhân
làm nghề khai thác mỏ. Công ty vừa phải tập trung xây dựng cơ sở hạ tầng vừa khai
thác than. Năng lực thiết bị hiện có hạn chế. Đội ngũ công nhân, cán bộ chưa nhiều
kinh nghiệm. Tình hình tài chính hết sức khó khăn khi nhà nước không còn bao cấp
vốn mà Công ty phải chủ động hoàn toàn bằng nguồn vốn vay. Trong khi đó để
tăng năng lực và mở rộng sản xuất đòi hỏi có nguồn vốn đầu tư rất lớn. Khó khăn là
thế, nhưng được sự quan tâm chỉ đạo của Tổng Công ty Than (nay là Tập đoàn CN
Than – Khoáng sản Việt Nam), cán bộ công nhân Công ty đã từng bước vượt qua
khó khăn và đạt được nhiều thành tựu quan trọng.
Năm 1998, thực hiện định hướng chiến lược phát triển của Ngành than và với
mục tiêu xây dựng Công ty trở thành một Mỏ khai thác than lớn ở vùng than Cẩm
Phả. Tổng công ty than Việt Nam đã quyết định sắp xếp lại tổ chức của Công ty,
giải thể các Xí nghiệp thành viên và thành lập các phân xưởng sản xuất trực thuộc,
đổi tên Công ty thành Mỏ than Dương Huy ( Nay là Công ty than Dương Huy )
đồng thời giao nhiệm vụ cho Công ty quản lý và khai thác khoáng sản khu vực Mỏ
Khe Tam. Bên cạnh việc củng cố kiện toàn bộ máy tổ chức, Công ty tập trung đầu

tư mở rộng diện sản xuất đặc biệt diện sản xuất hầm lò, áp dụng tiến bộ công nghệ
mới. Đến nay Công ty đã có kết cấu hạ tầng tương đối hoàn chỉnh, đảm bảo tốt cho
yêu cầu sản xuất than hiện tại cũng như lâu dài. Khai trường được quy hoạch và
thiết kế khoa học. Hệ thống nhà xưởng, các tuyến vận tải, nhà máy sàng, đường
hầm và nhiều công trình phục vụ sản xuất, đời sống được xây dựng hiện đại và

Sinh viên: Bùi Khoa

4

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

đồng bộ. Nhiều thiết bị được đầu tư theo công nghệ mới như cột, giá thuỷ lực, máy
đào lò Combai... Năng lực sản xuất kinh doanh của Công ty không ngừng lớn mạnh.
Năm 2005, Công ty đạt sản lượng 1.070.000 tấn than hầm lò, Năm 2009 tổng
sản lượng đạt 2.007.700 tấn và doanh thu 1.099 tỷ đồng, .
1.2. Tình hình khai thác, thông gió, thoát nước mỏ
1.2.1. Tình hình khai thác
1. Khai thác
Do điều kiện góc dốc của vỉa lớn, việc áp dụng máy khấu Com-bai là không
phù hợp, vì vậy cho đến nay công nghệ khai thác của Công ty than Dương Huy
chưa được cải tiến là bao, công nghệ khai thác vẫn là khoan nổ mìn, chống giữ bằng
gỗ, bằng cột chống thuỷ lực đỡ, giá thủy lực di động, vận tải bằng máng cào.
2. Bốc xúc
Công tác bốc xúc ở lò xây dựng cơ bản như lò xuyên vỉa, lò dọc vỉa hay các lò

chuẩn bị thường dùng máy xúc 1IIHá -2ΠΠH - 5,áHá-2 có các thông số kỹ thuật
ghi trong bảng 1.1:

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của máy xúc
Pđm,(kW)

Uđm, (V)

Iđm ,(A)

Cosϕ đm

η đm

Máy xúc đá

Mã hiệu
1ΠΠH-5

21,5

380

42,6

0,86

0,89

Máy cào vơ

1∏Há-2

30

380

59,5

0,86

0,89

máy xúc than

áHá-2

30

380

59,5

0,86

0,89

Tên máy

3. Vận chuyển

Công ty than Dương Huy là một Công ty khai thác than hầm lò là chủ yếu.
Hàng năm, sản lượng than hầm lò liên tục tăng so với năm trước, do vậy công tác
cơ giới hoá vận tải cũng được quan tâm nhiều. Cụ thể là khu trung tâm mức + 15-0,
+ 100, + 38 và vỉa 7 khu Nam thì hình thức vận chuyển trong lò chợ có góc dốc lớn
hơn 250 bằng máng cào, lò bằng vận tải cũng bằng máng cào.
Còn các lò dọc vỉa vận chuyển thì hình thức vận chuyển bằng tàu điện ác quy,
ở khu vực khác có sản lượng thấp hơn (hay là khai thác vận tận thu) thì công tác
vận chuyển ở đây là bán cơ giới hoá dùng kết hợp máng cào và goòng lật hông.

Sinh viên: Bùi Khoa

5

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hiện nay Công ty than Dương Huy đang sử dụng các loại máng cào có thông số kỹ
thuật của chúng được ghi trong bảng 1.2

Sinh viên: Bùi Khoa

6

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Bảng1.2. Thông số kỹ thuật của máng cào
Mã hiệu
SKAT - 80
SGB- 420

Pđm,(kW)
18,5
42

Uđm ,(V)
380
380

Iđm, (A)
35,8
82,1

Cos ϕ đm
0,86
0,86

η đm
0,88
0,86

Vận tải từ mức + 100 xuống mặt bằng + 38 theo sơ đồ công nghệ: tàu kéo từ

trong lò ra quang lật xuống bun ke -> băng tải -> hệ thống sàng phân loại mặt bằng
+38.
Sau khi sàng phân loại than được vận chuyển bằng tàu điện cần vẹt TKP - 1P
qua đường tuy len rồi tập kết tại kho máng ga + 7,5 (km6) và than tiếp tục được rót
xuống tàu TY đưa về Công ty tuyển than Của Ông. Các sản phẩm còn lại được vận
tải ôtô tới cảng tiêu thụ.
1.2.2 Công tác thoát nước
Công ty than Dương Huy là một đơn vị mới thành lập, hầu hết các điện khai
thác còn đang ở mức dường như: + 38, + 100, + 150 ở khu trung tâm, khu Đông
Nam vỉa từ mức + 100 lên + 200, khu Đông Bắc V14 từ mức tự nhiên. Nước ở
trong các hầm mỏ chảy theo đường rãnh thoát nước tại các lò xuyên vỉa, lò vận tải
và thoát ra ngoài. Rãnh nước của lò bằng xuyên vỉa lò vận chuyển được thiết kế lắp
ghép kiên cố bằng tấm bê tông đúc sẵn hình chữ U đặt sát ở hông lò có độ đốc 5%
đảm bảo thoát nước nhanh chóng chống xói mòn.
1.2.3 công tác thông gió
Theo báo cáo địa chất và kết quả thăm dò địa chất khoáng sàng Khe Tam do liên
đoàn đại chất lập năm 1980, kết hợp kết quả đo thực tế tong quá trình khai thác mỏ Khe
Tam trong thời gian qua từ năm 1994 đến nay, các vỉa than nằm trong đới khí phong hoá .
Mỏ than Khe Tam được xếp vào mỏ cấp khí loại 1. Hiện tải mỏ đang dùng phương
pháp thông gió hút cho toàn bộ mỏ bằng các trạm thông gió chính có mã hiệu VODY355M1 - 6 thông gió cho đào lò chuẩn bị sử dụng phương pháp đẩy bằng quạt cục bộ có
mã hiệu JBT52 - 2, CBM - 6 và BMΠ - 5 Y5.
Thông số kỹ thuật của các loại quạt được ghi trong bảng 1.3

Sinh viên: Bùi Khoa

7

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Bảng 1.3. Thông số kỹ thuật của các loại quạt thông gió
Mã hiệu
JBT52 - 2
Mã hiệuCBM - 6
BMΠ - 5Y5
VOD- Y355 M1- 6

Pđm ,(kW)
11
14
15

Uđm ,(V)
380
380
380/660

Iđm ,(A)
21
27
25/15

Cosϕ đm
0,89
0,89
0,86

η đm
0,88
0,88
0,89

160

380/660

25/15

0,86

0,89

1.3 Tổ chức quản lý xí nghiệp và quản lý cơ điện mỏ
Công tác tổ chức và quản lý Công ty là yếu tố rất quan trọng, nó ảnh hưởng
trực tiếp đến hiệu quả sản xuất kinh doanh của Công ty. Hiện nay Công ty có đội
ngũ cán bộ công nhân viên xấp xỉ 4 nghìn người với 12 phân xưởng trực thuộc,
trong đó có 8 phân xưởng tham gia sản xuất trực tiếp cùng với 4 phân xưởng phục
vụ sản xuất và 13 phòng chức năng. Công tác tổ chức quản lý sản xuất được hình
thành theo đặ điểm của sản xuất và chức năng quản lý về các mặt kỹ thuật, công
nghệ kinh tế, từ đó hình thành các phòng ban chức năng và chịu sự lãnh đạo trực
tiếp của ban Giám đốc công ty.
Công ty đã thực hiện phương pháp quản lý theo hệ thống: Giám đốc - Quản đốc - Tổ
sản xuất, mỗi cấp được tổ chức quản lý theo chức năng nhiệm vụ được giao, thực hiện
tham mưu cho lãnh đạo Công ty hướng dẫn các đơn vị phân xưởng thực hiện sản xuất
theo lệnh của Giám đốc Công ty.
Quá trình tổ chức sản xuất được phân thành các bộ phân, mỗi bộ phận có chức

năng nhiệm vụ khác nhau.

Sinh viên: Bùi Khoa

8

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Sinh viên: Bùi Khoa

Đồ án tốt nghiệp

9

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ tổ chức quản lý và sản xuất của bộ phân cơ điện mỏ được giới thiệu trên hình 1.2
PGĐ KỸ THUẬT

T Phũng cơ điện vận tải

QBQL cơ điện vận tải mặt

Ban quản lý
cơ điện

QĐPX cơ điện

QĐPX trạm

QĐPX
ô tô

QĐPX
vận tải

CĐ
trưởng

Tổ S/c Cơ khí

Tổ vận hành

Tổ
vận hành

Tổ
vận hành

Tổ
vận hành

Tổ S/c
cơ điện #i#n

Tổ
sửa chữa

Tổ
sửa chữa

Tổ S/c
đường

Tổ
cơ điện

Tổ G/C chế tạo

Tổ S/c
cơ điện
Tổ nạp
ắc quy
Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức quản lý cơ điện mỏ Dương Huy

Sinh viên: Bùi Khoa

10

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG 2

TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN DƯƠNG HUY
2.1. Giới thiệu về nguồn điện 35 kV
Nguồn điện 35kV cung cấp cho trạm biến áp 35/6 kV của Mỏ Dương Huy
được cung cấp từ hai nguồn độc lập:
- Từ trạm biến áp vùng 110/35/6kV Mông Dương qua một đường dây tải điện
AC-95 dài 12 km.
- Từ trạm biến áp khu vực Cẩm Phả qua một đường dây tải điện AC - 95 dài
10km qua Tây Khe Sim.
2.2. Trạm biến áp chính 35/6kV
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý, cấu tạo của trạm biến áp chính 35/6kV
Trạm biến áp chính của Mỏ Dương Huy có sơ đồ nguyên lý được trình bày
trên hình 2.1
Trạm được thiết kế và lắp đặt chính thức đưa vào hoạt động ngăm 1996. Trạm
có diện tích S = 720m2 được đặt ở mức +157m cách đường quốc lộ 18A khoảng 12
km. Từ trạm có đường giao thông nối với quốc lộ 18A nên rất thuận lợi cho việc
vận chuyển, theo dõi quản lý và vận hành.
* Cấu tạo của trạm biến áp 35/6 kV gồm:
Hai máy biến áp điện lực BAD-7500kVA có các thông số kỹ thuật ghi trong bảng 2.1 :
Bảng2.1. Thông số kỹ thuật máy biến áp (2-1)
Mã

Sđm

hiệu (kVA)

BA
D

U,(kV)

Tổn thất công

I,(A)

Sơ

Thứ

Sơ

Thứ

cấp

cấp

cấp

cấp

suất (kW)

Un,

∆

(%) (%)

P0

∆

Pn

I0

±

7500

35 5

6,3

123,7 687.3

%

Sinh viên: Bùi Khoa

11

9,4

46,5

7,5

4,5

Tổ đấu
dây

∆

Y/ -II

Lớp: Điện khí hóa A - K56


T1

Sinh viờn: Bựi Khoa

12

T1

312-1

312-15

312-25

312-2

T2

332-2

372-7

6x 75 KVA




t ủ đo l ờ ng 1 t ủ t ụ bù 1 t ủ đi :n-2
t ủ đi bao zat ủ đi: n-10 phân đo ạ n
phân đo ạ n t ủ đi: n-1 BA 160k v a t ủ t ụ bù 2BA t ự d ù ng

331-1

371-7

371-14

t ủ đo l ờ ng 2 t ủ đầu v ào 2

372-24

k s3
T2

Hì

nh 2.1:Sơđồ nguyên lý trạm biến áp 35/6kV công ty than D ơng Huy

t ủ đầu v ào 1

k g-7

Trng i hc M - a Cht
ỏn tt nghip

Bn

g 2.2. Cỏc thit b 35kv

Lp: in khớ húa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

TT

1

2

3

Tên thiết
bị

Đồ án tốt nghiệp

Ký hiệu và

Số

thông số kỹ

Chức năng của thiết bị

thuật

(Bộ)

Cầu dao

PH(3)-1-33-

Đóng,cắt điện phục vụ các chế

các ly

1250-T1

độ vận hành của máy biến áp

Cầu chì

K35-50A

Van phóng

sét

lượng

Bảo vệ dòng điện cực đại cho
máy biến áp điện lực 1600KVA
Bảo vệ quá điện áp tự nhiên phía

PBC-35

35 KV

06

02

02

Bảng 2.3. Các thiết bị 6kV
TT

Tên thiết bị

Số lượng

Số tủ điện

cái

Đóng cắt điện 6kV từ cấp máy biến áp

1

Tủ đầu vào

02

2

Tủ đo lường

02

Cấp điện 6kVcho HTNM - 6

3

Tủ tụ bù

02

Đóng cắt điện cho hệ thống tụ bù

4

Van phóng sét

02

Bảo vệ quá điện áp tự nhiên 6kV

5

Tủ lộ ra

06

Cấp điện cho các khởi hành 6kV

6

Tủ máy cắt phân
đoạn

tới hàng thanh cái

Cắt phân đoạn khi hai máy biến áp vận
01

hành độc lập, tự đóng khi 1 trong hai
máy biến áp ngừng làm việc

2.2.2, Bảo vệ chạm đất 1 pha có chọn lọc

Sinh viên: Bùi Khoa

13

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

a. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất 1 pha có chọn lọc được biểu diễn trên hình
2.4 :
6kV
MC-6
TÝ
n hiÖ
u

2RI

2RI

Rth

3Io
BIo

3Uo

6kV

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất 1 pha có chọn lọc
b, Nguyên lý làm việc:
Khi có chạm đất 1 pha khởi hành nào đó thì phía thứ cấp của máy biến dòng
thứ tự không BI0 xuất hiện dòng điện thứ tự không (3I 0) dòng điện này chạy qua rơ
le dòng điện RI khi dòng điện lớn hơn dòng điện chỉnh định thì rơ le này tác động

đóng tiếp điểm cung cấp điện cho rơ le trung gian RG rơ le RG rơ le RG tác động
đóng tiếp điểm cung cấp điện cho rơ le tính hiệu R th báo sự cố đồng thời cắt chọn
lọc khởi hành.
2.2.3 Bảo vệ so lệch dọc
a, Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc được thể hiện trên hình 2.5

Sinh viên: Bùi Khoa

14

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc
b,Nguyên lý làm viêc
+Khi làm việc bình thường thì dòng điện phía thứ cấp cửa máy biến dòng ở
phía sơ cấp và thứ cấp cửa máy biến áp dều bằng nhau về trị số nhưng ngược nhau
về pha nên không có dòng điện đi qua rơle PHT565 ,rơ le không tác động.
+ Khi xảy ra ngắn mạch giữa các vòng dây của máy biến áp thì dòng điện ở
phía thứ cấp của các máy biến dòng phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp khác
nhau về trị số nên có dòng điện chạy qua rơ le PHT565 làm rơ le này tác động gửi
tín hiệu đến rơ le RY qua rơ le trung gian RTG đưa tín hiệu dên máy cắt 6kV và
35kV máy cắt tác động cắt điện loại máy biến áp khỏi lưới điên.
2.3. Thiết bị đo lường
Phía 35 kV trạm sử dụng máy biến áp đo lường JDJJ - 35 cung cấp điện cho
mạch đo lường.

Thông số kỹ thuật của máy biến áp đo lường phía 35kV được ghi trong bảng 2.4:

Sinh viên: Bùi Khoa

15

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật máy biến áp đo lường
Uđm

Mã hiệu
PBC- 35

Sơ cấp (kV)

Thứ cấp (V)

35

100/3

Sđm (VA) khi cấp chính xác
150

250

600

Smax
1200

Sơ đồ đo lường phía 35kV được giới thiệu theo hình 2.6:

Hình 2.6: Sơ đồ đo lường phía 35kV
2.4. Đo lường phía 6kV
Phía 6kV trạm sử dụng máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ JDJJ - 6 có các
thông số kỹ thuật như bảng 2.5:
Bảng 2.5 Thông số kỹ thuật máy biến áp
Mã hiệu
JDJJ- 6

Uđm
Sơ cấp (kV)

Thứ cấp (V)

6

100

Sđm (VA) khi cấp chính xác
80

150

320

Sơ đồ đo lường phía 6kV được giới thiệu trên hình 2.7.
Đo lường điện:

Sinh viên: Bùi Khoa

16

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Smax

500


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Để đo lường điện phía 6kV của các khởi hành người ta sử dụng máy biến dòng
loại TI 5015 và các đồng hồ ampekế.
6kv

V

w

VArh

V V V
3Uo

Hình 2.7: Sơ đồ đo lường phía 6kV
Để cải thiện hệ số công suất cosϕ trạm dùng tủ bù cosϕ gồm 3 tụ có các thông số
kỹ thuật theo bảng 2.6:
Bảng 2.6. Thông số kỹ thuật tủ bù
Mã hiệu

Uđm,(kV)

Q,(kVAR)

Sơ đồ đấu

KY - 6 - 11

6

450

Tam giác

2.5. Đánh giá khả năng mang tải của máy biến áp 35/6kV bằng phương pháp
biểu đồ phụ tải
2.5.1. Biểu đồ phụ tải
Biểu đồ phụ tải ngày đêm của Công ty xây dựng trên cơ sở các chỉ số của
đồng hồ đo năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng đặt tải trạm biến áp
35/6kV.Các chỉ số này được ghi theo từng giờ trong ngày.

Sinh viên: Bùi Khoa

17

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Biểu đồ phụ tải được xây dựng theo chỉ số đồng hồ ghi trên 24h của một ngày
qua số liệu thống kê trong 7 ngày theo dõi từ ngày 1/3/2016 đến ngày7/3/2020 tại
trạm 35/6 kV của Công ty theo số liệu ghi trong bảng 2.7 sau:
Bảng 2-7
STT
1
2
3
4
5
6
7

Ngày
1-3-2016
2-3-2016
3-3-2016
4-3-2016

5-3-2016
6-3-2016
7-3-2016

Wa ,kWh
60733,3
57955
61175
38862
56456
59808
60994
395983,3

Tổng

Wp ,kVArh
14916
13121
15886
10139
15170
15219
12059
96510

Năng lượng tiêu thụ trung bình trong ngày:
Wa 395983,3
=
= 56569kW .h

7
7
W
96510
=∑ p =
= 13787 kVAr.h
7
7

Watb = ∑
W ptb

Theo bảng tính toán ta thấy ngày 5/03/2016 là ngày điển hình và có giá trị xấp
xỉ bằng giá trị trung bình của 7 ngày khảo sát.
Theo bảng tính toán ta thấy ngày 24 là ngày điển hình và có giá trị xấp xỉ bằng
giá trị trung bình của 7 ngày khảo sát.
Các chỉ số đồng hồ ghi được trong 24 giờ ngày 5/03/2016 tại trạm
Các chỉ số đồng hồ ghi được trong 24 giờ ngày 5/03/2016 tại trạm 35/6kV được ghi
trong bảng (2.8).
Bảng 2.8.Số liệu ngày điển hình
P, kW

Q, kVAr

1
2

2650
2495

281
199

9
10

2703
2830

Q,
kVAr
408
721

3

2051

1439

11

2657

4

2509

685

12

5

2629

557

6

2757

7

1968

Giờ

17
18

2568
2880

Q,
kVAr
1024
768

398

19

2883

386

2618

656

20

2783

396

13

2890

617

21

2920

601

529

14

2798

1185

22

2586

368

721

15

1898

640

23

1761

731

Sinh viên: Bùi Khoa

Giờ

P, kW

18

Giờ

P, kW

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

2041
401
539
291
8
16 2435
24 2617
Căn cứ vào số liệu của bảng 2.8 ta lập được biểu đồ phụ tải điển hình như hình
2.8.

Q(kVAr);P(kW)
P
3000
2750

2500
2250
2000
1750
1500
1250
1000
750
500
250

Ptb

Qtb Q

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

2.5.2. Các thông số đặc trưng của biểu đồ phụ tải
+ Công suất cực đại Pmax = 2920 (kW)
1, Công suất trung bình
T

P(t)dt 1 24
P .(t − t ) + P2 .(t 2 − t1 ) + ... + P24 (t 24 − t 23 )
= ∑ (t i − t i−1 )P1 = 1 1 0
T
24 1
24
0

Ptb = ∫
Ptb =

2650.(1 − 0) + 2495.(2 − 1) + ... + 2617(24 − 23) 1
= .60927 = 2538(kW)
24
24
T

Q(t)dt 1 24
Q .(t − t ) + Q 2 .(t 2 − t1 ) + ... + Q 24 (t 24 − t 23 )
Q tb = ∫
= ∑ (t i − t i−1 )Qi = 1 1 0
T
24 1
24
0
Q tb =

281.(1 − 0) + 199.(2 − 1) + ... + 291(24 − 23) 1
= .14541 = 606(kVAr)
24
24

Sinh viên: Bùi Khoa

19

Lớp: Điện khí hóa A - K56

Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Stb = Ptb2 + Q 2tb = 25382 + 6062

tan ϕtb =

= 2609 (kVA)

Q tb 606
=
≈ 0,24 ⇒ cos ϕ ≈ 0,97
Ptb 2538

2, Phụ tải trung bình bình phương
T

Ptbbp

1
1 24 2
2
=
P(t)
dt
=
∑ Pi
24 ∫0

24 i=1
=

Q ttbp

1
1 24 2
2
=
Q(t) dt =
.∑ Qi
24 ∫
24 i =1

=

1
.157351225 = 2560,527
24
1
.10749199 = 669, 2408
24

(kW)

(kVAr)

2
Stbbp = Ptbbp
+ Q 2tbbp = 2560,527 2 + 669,24082 = 2646,542(kVA)

3, hệ số cực đại

Km =

Pmax 2920
=
= 1,15
Ptb 2538

K dk =

Ptb
2538
=
= 0,87
Pmax 2920

4, hệ số điện kín

5, hệ số sử dụng
Ptb

=

P

ksd =
6,Hệ số hình dạng

dm.BA

Ptbbp

khdP =

Ptb

Qtbbp

khdQ =

Qtb

2538
Ptb
=
= 0,35
Sdm.BA.cosϕ 7500.0,97

=

2560,527
=1
2538

=

669,2408
= 1,1

606

7, Phụ tải tính toán của mỏ Ptt, Qtt :

Sinh viên: Bùi Khoa

20

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Ptbbp

Ptt = khdP.Ptb =

=

2560,527

Qtbbp

Qtt = khdq.Qtb =

=

(kW)

669,2408

(kVAr)

Stt = Ptt2 + Q 2tt = 2560,527 2 + 669, 24082 = 2646,542(kVA )

+ Hệ số mang tải : kmt =

Stt 2646,542
=
= 0,35
7500
Sdm

+ Hệ số mang tải máy biến áp khi kể đến khả năng quá tải của máy biến áp theo quy
tắc 3.
Ta có: Kđk = 0,87 <1

- Vậy công suất quá tải là:
Sqt
=

Sdm

.{1+0,3(1-0,87)} =7500.{1+0,3(1-0,87)} =7792 (kVA)

- Do vậy hệ số mang tải của máy biến áp theo quy tắc 3 là:
K mttt

Stt
Sqt

=

=

2646,542
= 0,34
7792

+ Hệ số mang tải kinh tế:

∆P0 + k kt .∆Q0
∆PN + k kt .∆Q nm
Kmt.kt =

=

9,4 + 0,1.338
46,5+ 0,1.563

= 0,65

Trong đó:
kkt = (0,05-0,15) - Đương lượng kinh tế công suất phản kháng trên
công suất tác dụng (kW/kVAr), lấy kkt = 0,1 kW/kVAr;

∆P0
∆P0

- Tổn thất công suất tác dụng khi máy biến áp không tải;
= 9,4 kW;

∆PN
∆PN

- Tổn hao công suất ngắn mạch khi tải định mức;
= 46,5kW;

Sinh viên: Bùi Khoa

21

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
∆Q nm

Đồ án tốt nghiệp

- Công suất phản kháng ngắn mạch của máy biến áp tiêu thụ

khi tải định mức;

∆Q nm = Sdm .

Un %
7,5

= 7500.
= 563(kVA)
100
100

Công suất phản kháng không tải của máy biến áp;

∆Q0 = Sdm .
I0 %

I0 %
4,5
= 7500.
= 338(kVAr)
100
100

- Dòng điện không tải máy biến áp tính bằng %,

I0 %

= 4,5

Un% -Điện áp ngắn mạch máy biến áp tính bằng %,Un% = 7,5
Sdm - Công suất định mức của máy biến áp, Sdm = 7500 kVA
2.5.3. Thống kê các thiết bị cao áp
Các thiết bị hầm lò chính của phụ tải 6KV được liệt kê trong bảng 2.9 sau :
Bảng 2.9
Thứ tự
khởi hành

Khởi hành 4

Khởi hành 9

Tên gọi mã hiệu phụ tải

Vị trí đặt

Đường
dây

Máy biến áp :
TBRF 250KVA6/0,4 (2 máy)
Máy biến áp :
RKT 400KVA6/0,4
Máy biến áp:
TKBRT 240KVA- 6/0,4
Máy biến áp:
TKBRT 240KVA- 6/0,4
Máy biến áp :
KBSGZY400KVA- 6/0,4
Máy biến áp :
KBSGZY 400KVA- 6/0,4

Lò XV-100
V8 + V10

AC50

Trạm quạt 100

AC50

Lò XV100-1

AC50

Lò XV100-4

AC50

Cửa lò XV-38

AC50

Trạm quạt
MB100

AC50

Lò XV -100

AC50

lò XV -100

AC50

Trạm quạt

MB100

AC50

Máy biến áp :
TCBRF 250KVA- 6/0,4
Máy biến áp :
KBSGZY100KVA – 6/0,4
Máy biến áp :
BKII400KVA6/0,4 (3 trạm)

Sinh viên: Bùi Khoa

22

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Máy biến áp : BKII400KVA-6/0,4
Máy biến áp :
TKBRF 400KVA6/0,4
Máy biến áp BKII: 160-6/0,4
Máy biến áp:
TKBRT 240KVA- 6/0,4

Sinh viên: Bùi Khoa

23

Cửa lò MB+38
Lò XV+38
Trạm quạt
MB+100-4
Lò XV100-4

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Căn cứ vào bảng số liệuphụ tải, thực tế Công ty đã lập cho từng khu vực:
+ Phụ tải điện hạ áp:
Phụ tải hạ áp của các phân xưởng trong Công ty than Dương Huy, được cung
cấp từ các máy biến áp khu vực 6/0,4 kV. Số lượng phụ tải bố trí tại các Công
trường, phân xưởng sản xuất, các phụ tải được thống kê trong bảng 2.10:
Bảng 2.10
Tên cửa lò

Tên thiết bị

Sốlượng
(cái)

Pđm

(k

∑Pđm Cosϕ
(kW)

tt

Bi

5

6

7

1
KBSGZY lò

2
Bơm dung

3

W)
4

+38 -I 500 –

dịch

2

37

74

0,65

6/0,69kV

XRB2B(A)
Máng cào
3

40

120

0,65

1

11,4

11,4

0,66

1

1,5

1,5

0,65

1

11

11

0,7

4

30

120

0,66

1

1,5

1,5

0,65

3

30

90

0,65

2

11

22

0,7

SGB
-640/40
Tời dồn JD11
Khoan điện
MZ - 1,5
Quạtgió
JBT52 - 2
Máng cào

Lò +38 - III
KBSGZY-400
6/0,69

SGB420/30

Khoan điện
Máy FBD
2X15kW
Quạt JBT -

Cosϕ T

Kyc
8

52 - 2

Sinh viên: Bùi Khoa

24

Lớp: Điện khí hóa A - K56


Trường Đại học Mỏ - Địa Chất

Máng cào
SKAT-80
Máy FBD
LòDV 7 +38  KBSGZY
-630.6/0,69
KV

2x2.5
Máng cào

SKAT - 80
Quạt gió

Đồ án tốt nghiệp

18.5

8

148

0,65

3

30

90

0,65

9

18,5 166,5

0,65

3

11

33

0,7

dich

2

37

74

0,65

XRB2B
Tời JD-11
Máng cào

1

11,4

11,4

0,66

SGB 420/30
Quạt JBT
Khoan

2

30

60

0,66

2

11

22

0,7

1

1,5

1,5

0,65

1

0,4

0,4

200,8

1

3

18

54

0.65

JBT 52-2
Bơm dung

MZ1,5
Chiếu sáng
tín hiệu
Máng cào
SKAT-80

Sinh viên: Bùi Khoa

25

Lớp: Điện khí hóa A - K56