Thiết kế cung cấp điện cho phân xưởng sửa chữa cơ khí công ty than Hồng Thái (có file cad)

Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước điện năng đóng vai trò
quan trọng trong Công ty công nghiệp nói chung, công ty mỏ nói riêng. Việc kiểm tra
đánh giá các mạng điện hiện tại để đưa ra các phương án cụ thể nhằm nâng cao hiệu
quả về sử dụng điện tránh lãng phí góp phần làm tăng chất lượng điện và tăng giá
thành sản phẩm của Mỏ.
Sau 5 năm học nghành cơ điện trường đại học Mỏ Địa Chất đến nay được bộ
môn Điện Khí Hoá giao cho đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế cung cấp điện cho phân
xưởng sửa chữa cơ khí công ty than Hồng Thái”.
Để hoàn thành bản đồ án này em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy giáo
trong bộ môn Điện Khí Hoá và đặc biệt là thầy giáo Th.S Nguyễn Duy Tuấn đã tận
tình chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp để em có thể hoàn
thành bản đồ án này đúng thời hạn mà bộ môn giao cho.
Tuy nhiên vì kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi
những thiếu sót, em rất mong được sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thầy giáo, bạn bè
trong bộ môn Điện Khí Hoá để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 11 tháng 06 năm 2017
SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Tiến Dũng

SV: Nguyễn Tiến Dũng

1

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB

Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

PHẦN CHUNG
GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CHUNG VÀ TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN
CỦA CÔNG TY THAN HỒNG THÁI

SV: Nguyễn Tiến Dũng

2

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY THAN HỒNG THÁI
1.1. Lịch sử hình thành – vị trí địa lý – khí hậu Mỏ
1.1.1. Lịch sử hình thành Công ty than Hồng Thái
Công ty than Hồng Thái là một đơn vị trực thuộc Công ty than Uông bí thuộc
Tổng Công ty than Việt Nam. Tiền thân từ một Công ty Vật tư Vận tải được thành lập
từ năm 1969. Năm 1996 bắt đầu thăm dò và khai thác than hầm lò. Đến năm 1997
được đổi tên thành Công ty than Hồng Thái. Năm 2006 đổi thành Công ty TNHH một
thành viên than Hồng Thái thuộc tổng Công ty than Uông Bí.

1.1.2 .Vị trí địa lý - Điều kiện khí hậu
1.Vị trí địa lý
Công ty than Hồng Thái nằm tập trung ở 2 khu vực khu Tràng Khê II, III và khu
Hồng Thái. Với địa hình núi cao, đỉnh cao nhất +525, thấp nhất +20 địa hình thấp về
phía Nam. Hệ thống sông suối chảy trong mỏ tập trung về hai phía.
- Hệ thống suối phía Bắc bắt nguồn từ đỉnh dãy núi Mạo Khê - Tràng Bạch chảy
về phía Bắc tập trung nước vào sông Trung Lương.
- Hệ thống suối phía Nam chảy về phía Nam tập trung nước vào sông Đá Bạc.
Do địa hình có độ dốc cao cho nên các suối trong mỏ thường rất ít nước.
Giáp danh mỏ về phía Tây có mỏ than Mạo Khê. Phía Nam mỏ có đường quốc lộ
18A và đường sắt Quốc gia khổ rộng 1435 mm, các đường điện 110kV và 35kV chạy
qua mỏ. Gần mỏ có cảng Bạch Thái Bưởi, Bến Cân, Bến Dừa, Cảng Điền Công và hai
đường sắt Mạo Khê - Yên Dưỡng.
Nói chung điều kiện kinh tế, giao thông khu vực là thuận lợi cho công cuộc khai
thác than tại mỏ.
2.Điều kiện khí hậu
Công ty than Hồng Thái có chế độ khí hậu nhiệt đới ven biển. Một năm được
chia làm hai mùa rõ rệt. Mùa khô kéo dài từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau,
khí hậu khô ráo, hướng gió chủ đạo là Đông Bắc. Mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến
tháng 9 lượng mưa trung bình 1619mm. Mưa nhiều nhất vào tháng 6, 7, 8. Nhiệt độ
trung bình 230C.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

3

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

1.2. Tình hình khai thác hiện tại của công ty
1.2.1. Hệ thống khai thác
Các vỉa có chiều dày từ mỏng đến trung bình nên quy mô khai thác vừa và nhỏ.
Việc áp dụng công nghệ khai thác đối với khu vực này chủ yếu là chống bằng gỗ. Một
số lò chợ dốc thoải được đưa cột chống thủy lực đơn vào áp dụng để giảm chi phí gỗ
chống lò.
Hệ thống khai thác cột dài theo phương, chống lò chợ bằng gỗ cho khu vực vỉa
có chiều dày 3,5m, góc dốc vỉa lớn hơn 350. Gỗ chống được dùng là gỗ tròn Φ180.
Hệ thống khai thác cột dài theo phương, chống lò chợ bằng cột thuỷ lực đơn ở
những khu vực vỉa có chiều dày 3,5m, góc dốc vỉa đến 35 0.
Đối với công tác đào lò chuẩn bị: Phá than bằng khoan bán nổ mìn, vật liệu
chống giữ bằng thép lòng mo kiểu vòm sử dụng loại thép CPП - 17, 22, 27.
Kết cấu của một vì chống bao gồm: Hai cột xà lên kết giữa cột và xà bằng gông và bắt
buloong M30 liên kết giữa cột và cột băng 3 thanh giằng bắt giữ bằng Ê cu chuyên
dụng và Buloong M24 bắt từ vì này sang vì kia để tránh xê dịch khi có áp lực lớn,
ngoài ra còn ding vì chống thép I vì chống bê tông đổ sẵn.
1.2.2. Tổ chức khai thác trong lò chợ
Hiện tại công ty than Hồng Thái đang khai thác than tại nhiều vỉa khác nhau và
được chia làm 5 phân xưởng khai thác.
Phân xưởng khai thác 1, 2 khai thác tại vỉa II, III khu Tràng Khê.
Phân xưởng khai thác 3, 4, 5 khai thác vỉa 46, 47 khu Tràng Bạch, Hồng Thái.
1.2.3. Về tổ chức khấu than lò chợ
Khấu than được thực hiện bằng khoan nổ mìn. Việc khoan nổ mìn sử dụng máy
khoan điện cầm tay ZM –12, CP-1, thuốc nổ dùng loại thuốc an toàn AH1.
Lò chợ chống bằng gỗ tròn đường kính 60 ÷ 180 dưới thìu gỗ 140 dài 4 m.
Lò chợ chống cột thuỷ lực đơn 11 CYM, 12 CYM và cột thuỷ lực bơm ngoài
DZ18, DZ22 kết hợp với xà sắt có khớp nối HDJB – 1200.

Than sau khi nổ mìn được xúc thủ công lên máng cào hoặc máng trượt rót xuống
lò song song chân qua hệ thống máng tháo rót vào goòng 1 tấn và được tầu điện
ắc quy kéo ra ngoài cửa lò tới hệ thống quang lật goòng, đến phễu cấp liệu, từ phễu
cấp liệu than được tháo rót xuống ôtô chở về xưởng sàng để sàng phân loại và tiêu thụ
SV: Nguyễn Tiến Dũng

4

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

trong nước hoặc xuất khẩu.
1.2.4. Công tác đào lò chuẩn bị
Các đường lò đi trong đá dùng tổ hợp thiết bị gồm máy nén khí di động
3UФШB-5M, YVKB 6/7, búa khoan YT-27, MZ7665, SIG và ΠP- 50. Xúc bốc đất đá
dùng máy xúc LBS –500W. Và 1ΠΠH –5. Lò được chống bằng thép hình và sử dụng
công nghệ phun bê tông.
1.2.5. Thông gió Mỏ
Các diện khai thác than của Công ty được xếp hạng loại 2 về cấp khí Mỏ xếp loại
2,3 về khí Mê-tan (CH4).
Việc thông gió cho lò chợ chủ yếu được thực hiện theo phương án thông gió hút,
thông qua trạm quạt hút trung tâm, gió sạch đi vào luồng vận tải qua lò chợ và được
thải ra ngoài .
Trạm quạt hút trung tâm thường được lắp 2 quạt làm việc và 1 dự phòng. Đối với
các lò chuẩn bị việc thông gió được thực hiện bằng các quạt gió cục bộ YBT52-2 và
CBM-6. Thông số kỹ thuật các loại quạt gió được cho trong bảng 1.1.

Bảng 1.1
Mã hiệu
YBT52-2
JBT62-2
CBM-6

Pđm(kW)
11
22
14

Uđm(V)
380/660
380/660
380/660

Iđm(A)
21
42
27

Cosϕđm
0.89
0.89
0.89

η đm
0.88
0.88
0.88

1.2.6. Thoát nước Mỏ
Do các vỉa khai thác của công ty than Hồng Thái chủ yếu khai thác ở mức dương
(+) vì vậy việc thoát nước của các Mỏ là hệ thống thoát nước tự nhiên thông qua các
rãnh thoát chảy từ trong ra ngoài.
1.2.7. Công tác tổ chức quản lý của công ty
Để đáp ứng kịp thời công tác quản lý, chỉ đạo sản xuất. Hiện nay Công ty than
Hồng Thái đã duy trì hệ thống quản lý chung, chịu trách nhiệm trước Giám đốc Công
ty và Tổng Giám đốc Tập đoàn Than Việt Nam về toàn bộ các hoạt động của Công ty.
Dưới Giám đốc là 4 Phó Giám đốc, trực tiếp giúp Giám đốc phụ trách về các mặt trong
công tác quản lý của Công ty, tiếp đó là thủ trưởng các đơn vị phòng ban cùng các
phân xưởng sản xuất, được Giám đốc uỷ quyền quản lý mọi hoạt động trong đơn vị.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

5

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Chế độ làm việc của công ty là 300 ngày, số ca làm ciệc của ngày là 3 ca/ngày, số
giờ là 8 giờ/ca.
Tổ chức cơ điện của công ty được bố trí sắp xếp theo sơ đồ hình 1.1
GIÁM ĐỐC

Phó Giám

Đốc Sản Xuất

Phó Giám
Đốc Kỹ

Phó Giám
Đốc Đời

Phó Giám
Đốc Cơ

Phòng Cơ Điện

CB Quản Lý
Cơ Điện

CB Quản Lý
Vận Tải Ô Tô

Quản Đốc Phân
Xưởng Cơ Khí

Cơ Điện Trưởng
Các PX Khai Thác

Phó Quản
Đốc Cơ Điện

Phó Quản Đốc
Sửa Chữa Ô tô

Tổ Sửa Chữa
Cơ Điện

Tổ Gia Công
Cơ Khí

Quản Đốc Phân
Xưởng Ô Tô

Tổ Vận Hành

Tổ Vận Hành

Tổ Sửa Chữa
Ô Tô

Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức quản lý của công ty.
1.2.8. Định hướng phát triển của công ty trong tương lai
Trong tương lai Công ty than Hồng Thái sẽ khai thác xuống độ sâu –30 ÷ 50, và
đi tiếp các đường lò phát triển về hướng Đông - Bắc, Tràng Lương. Sản lượng sẽ tăng
dần lên khoảng 1.2 triệu tấn/năm vào năm 2011 ÷ 2014.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

6

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB

Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Cùng với sự phát triển của tập đoàn công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam,
công ty than Hồng Thái đã vào đang chuẩn bị mọi điều kiện để thích nghi và phù hợp
với nền hội nhập thế giới. Chắc chắn rằng công ty than Hồng Thái sẽ phát triển và phát
triển mạnh mẽ, trở thành một trong những công ty lớn của tập đoàn Công nghiệp Than
– Khoáng sản Việt Nam.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

7

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 2
TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN HỒNG THÁI
2.1. Nguồn điện cung cấp.
Nguồn cung cấp điện 35 KV là 2 tuyến ĐDK - 35 KV có 2 tuyến T 1, T2 dây dẫn
AC 70 (do điện lực Quảng Ninh quản lý).
-Tuyến T1 điểm đấu tại cột số 134 - 376 của tuyến ĐDK 35kV – 376(T1).
-Tuyến T2 điểm đấu tại cột số 121 - 374 của tuyến ĐDK 35kV – 374(T2).
Đấu điện từ 2 tuyến ĐDK – 35kV 374 và 376 thuộc khu vực trạm biến áp
35/6KV công ty than Mạo Khê. Trong giai đoạn đầu chưa có lưới điện của than Việt

Nam. Khi có lưới điện 35kV thì được đấu vào lưới 35kV của tổng công ty than Việt
Nam làm nguồn cung cấp chính, còn nguồn 35kV quốc gia chuyển thành nguồn dự
phòng.
2.2. Trạm biến áp chính 35/6,3KV
2.2.1. Giới thiệu trạm biến áp 35/6,3KV
Trạm được lựa chọn xây dựng ở vị trí trung tâm khai thác của 2 mỏ Tràng Khê II,
III và Hồng Thái, trạm nằm ở mặt bằng +24 phía đông nhà sàng Tràng Khê II, III.
Sơ đồ nguyên lý tram biến áp 35/6,3kv mỏ than Hồng Thái cho hình 2.1.
2.2.2. Kết cấu trạm
Trạm được kết cấu nửa ngoài trời với 2 phân đoạn thanh cái, phía 35kV bao gồm:
- 02 máy biến áp 35/6,3kV – 2 x 7500 kVA
- Các thiết bị đóng cắt dao cách ly (6 cầu dao cách ly 35kV)
- 02 bộ chống sét van HE – 42S
- 06 máy biến dòng CT 35- 2C50D2A
- 06 máy biến điện áp PT -35
- 02 máy cắt 630T
- 02 máy biến áp 7500 kVA – 35/6,3kV
Máy biến áp điện lực được sản xuất theo tiêu chuẩn của nhà nước Việt Nam.
TCVN 1984 – 94IEC -76, làm nguội bằng dầu và làm mát tự nhiên, chế độ làm việc
cho phép vận hành liên tục trong nhà và ngoài trời.
Các hình thức bảo vệ máy biến áp điện lực 7500kVA.
*Bảo vệ so lệch dọc

SV: Nguyễn Tiến Dũng

8

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB

Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc được thể hiện trên hình 2.2

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc.
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 tác
nhưng ngược nhau về pha nên không có dòng điện đi qua rơle PHT565, rơ le không
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.
*Bảo vệ quá tải máy biến áp
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá tải được biểu diễn trên hình 2.3.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

9

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

35kV

TÝn
hiÖu
2RI

RT

Rth

B¶o vÖcùc ®
¹i
BA-35/6kV

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ quá tải máy biến áp.
Nguyên lý làm việc: Khi máy biến áp làm việc quá tải thì dòng điện đi qua máy
biên áp tăng lên. Nếu máy làm việc ở chế độ quá tải trong thời gian dài có thể dẫn tới
hỏng máy biến áp và các thiết bị. Để bảo vệ quá tải cho cho máy biến áp, người ta sử
dụng rơ le dòng điện 2RI, rơ le thời gian RT, rơ le tín hiệu Rth và hệ thống đèn báo tín
hiệu. Khi dòng điện trong máy biến áp tăng quá giá trị định mức thì dòng điện qua rơ
le thời gian RT. Sau một thời gian chỉnh định rơ le 2RT tác động đóng tiếp cho rơ le tín
hiệu Rth rơ le Rth tác động báo tín hiệu cho người trực trạm biết máy đang trong tình
trạng quá tải để cắt bớt phụ tải.
* Bảo vệ ngắn mạch
Sơ đồ nguyên lý của bảo vệ cực đại được giới thiệu như hình 2.4.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

10

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB

Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ ngắn mạch (Cực đại).
Nguyên lý làm việc: Bảo vệ cực đại máy biến áp là bảo vệ khi có sự cố ngắn
mạch hai pha, ba pha. Đây là loại bảo vệ tức thời, được chỉnh theo dòng ngắn mạch
sau máy biến áp. Hệ thống bảo vệ đặt ở phía sơ cấp máy biến áp. Vùng bảo vệ của hệ
thống là sau biến dòng BD1 (TI-50/5) và trước máy cắt MC 1-6. Khi làm việc bình
thường, dòng qua các rơle nhỏ hơn dòng chỉnh định nên rơle không tác động. Khi ngắn
mạch ở đầu ra của máy biến áp thì dòng điện qua máy biến áp tăng lên đưa tín hiệu
đến rơle dòng điện 1RI, 2RI. Rơle dòng điện tác động đóng tiếp điểm của nó trên
mạch rơle thời gian RT. Sau thời gian chỉnh định rơle thời gian RT tác động đưa tín
hiệu đến rơle tín hiệu RTh báo sự cố ngắn mạch, đồng thời rơle trung gian RG cắt máy
cắt loại biến áp ra khỏi lưới điện.
* Bảo vệ bằng rơ le khí
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ MBA được biểu diễn trên hình 2.5.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

11

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ MBA bằng rơ le khí.
Nguyên lý làm việc: Trong máy biến áp có đặt rơ le khí Rk để bảo đảm sự cố
trong máy biến áp như: Chạm chập dòng dây máy quá tải dầu sinh khí, mức dầu hạ
thấp hơn mức quy định những nguyên nhân đó làm cho nhiệt độ trong máy biến áp
tăng lên. Khi xảy ra sự cố nhẹ sẽ làm cho rơ le khí R k tác động đóng tiếp điểm của nó
lại báo cáo tín hiệu cho người trực trạm biết. Nếu nhiệt độ trong máy bíên áp tiếp tục
tăng thì Rk và Rth sẽ tác động đóng tiếp điểm cho RG tác động đóng điện cho máy cắt
phía 35kV và 6kV, ngắt mạch loại máy biến áp ra khỏi lưới điện.
* Bảo vệ chạm đất 1 pha không chọn lọc.
Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất 1 pha không chọn lọc được biểu diễn trên hình
2.6.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

12

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chạm đất 1 pha không chọn lọc.
Nguyên lý làm việc: Khi không có sự cố chạm đất 1 pha thì trong cuộn dây tam
giác hở của máy biến áp đo lường, không xuất hiện điện áp thứ tự không (3U 0). Khi có
chạm đất 1 pha thì ở hai đầu cuộn đây tam giác hở, xuất hiện điện áp thứ tự không
cung cấp cho rơ le biến áp RU rơ le điện áp cung cấp tín hiệu cho đèn và còi tín hiệu
cho biết lưới điện 6kV có chạm 1 pha. Khi đó người vận hành sẽ cắt lần lượt các khởi

hành để tìm khởi hành bị sự cố.
* Bảo vệ quá áp thiên nhiên
Phóng sét van HE – 42S(PBC–35) Chống sét đánh thẳng vào trạm sử dụng cột
thu lôi kết cấu bằng cột bê tông ly tâm và kim thu sét (chiều cao cột 18m).
*Nối đất bảo vệ trạm biến áp 35/6,3kV.
Xây dựng hệ thống nối đất trung tâm tại trạm hệ thống này được kết cấu bằng
các cột thép hình L kết hợp với các tia bằng thép dẹt bao gồm 2 hệ thống nối đất:
- Hệ thống nối đát là mạch vòng khép kín có điện trở nối đất của toàn bộ hệ
thống là Rnđ ≤ 10Ω. Dùng để nối đất cho các cột thu sét đánh thẳng, van chống sét
35kV, 6kV.
- Hệ thống nối đất làm việc là hệ thống các mạch vòng khép kín có điện trở nối
đất của toàn hệ thống là R nđ = 3Ω. Dùng để nối đất các vỏ thiết bị điện trung tính cách
ly của các máy biến áp hạ áp ca các máy biến áp điện áp.
2.2.3 Mạng lưới điện áp 6,3kV
Phía 6,3kV gồm 18 tủ phân phối theo kiểu trọn bộ: 2 tủ đầu vào 1.250 AKM -630
SV: Nguyễn Tiến Dũng

13

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

-10–20 sử dụng TI 60/5A 2 tủ phân đoạn, 2 tủ tự dùng, 2 tủ đo lường, 2 tủ bù công suất
cosϕ, 2 tủ dự phòng (khởi hành), 6 tủ khởi hành.
* Bảo vệ của các tủ 6,3kV đầu vào trạm phân phối 6,3kVgồm:
- Bảo vệ dòng điện, bảo vệ quá điện áp, bảo vệ kém điện áp.

- Bảo vệ cho các tủ đầu ra cảu trạm phân phối 6,3kV bao gồm: Bảo vệ quá dòng
điện 2 cấp quá tải và ngắn mạch. Đối với tủ cầu dao phân đoạn là loại tủ hộp bộ loại ψ.
* Tủ đo lường 6,3kV và chống sét 6,3kV:
- Là tủ cung cấp điện áp đo lường 6,3kV điện áp 3U 0 cho các bảo vệ chạm đất lấy
từ đầu ra của các cuộn tam giác hở máy biến áp đo lường loại 3 pha 5 trụ kiểu HTMИ
- 6,3/100 – 100/ 3
- Rơ le kiểm tra điện áp PH 54/200
- Cột chống sét : Dùng 4 cột chống sét đặt tại 4 góc trạm 35/6,3
- Phóng sét van GZ500
* Đặc tính kỹ thuật một số thiết bị chính trong mạng:
Đặc tính máy biến áp điện lực BAD – 35/6,3;3 pha tần số 50Hz ghi trong bảng 2.1
Bảng 2.1.
Tổ
Mã hiệu

nối
dây

U1đm

U2đm

S dm

ΔPn

ΔP0

kV

kV

kVA

W

W

35

6

7500

42000

6

0,4

160

1000

Un%

Io%

8000

7,5

0,7

190

4

2

Máy biến áp
BAD-7500

Y/Δ-

35/6

11

Máy biến áp tự
dùng
BAD-160-6/0,4

Y/Y0
- 12

Thông số chống sét van bảo vệ phía 35kV được ghi trong bảng 2.2
Bảng 2.2.
Mã hiệu

Uđm

PBC - 35

35

Uđánh thủng (kV)
Khô
Ướt
78
98

Ucho phép lớm nhất

Uxung đánh thủng

40,5

150

Thông số chống sét van bảo vệ phía 6,3kV được ghi trong bảng 2.3.
SV: Nguyễn Tiến Dũng

14

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Bảng 2.3.
Mã

Uđm (kV)

hiệu
PBO- 6

6

Điện áp

Xung áp

Umax

chọc

chọc

Điện áp dư (V)
Khi dòng
Khi dòng

(kV)

thủng

thủng

điện có giá

điện có giá

7,6

(kV)
16 - 19

(kV)
35

trị 300A
28

trị 500A
30

Thông số biến áp đo lường 3HOM – 35 được ghi trong bảng 2.4.
Bảng 2.4.
Mã hiệu
3HOM- 35

Uđm (kV)
Cao
Hạ
35
100/3

Sđm khi cấp chính xác (VA)
0,5
1
3
150
250
600

Smax
(VA)
1200

Thông số Cầu dao cách ly PHД – 15/33y – 1.250 được ghi trong bảng 2.5.
Bảng 2.5.
Điện áp định

Cấp cách

Dòng điện

Dòng điện ngắn

mức
36

điện số
30A

định mức(A)

1200/1250

mạch(KV)
25

Tần số(Hz)
50

Thông số tủ bù cao áp 6,3kV – 600kVAr được ghi trong bảng 2.6.
Bảng 2.6.
Điện áp danh

Điện áp danh

Dòng điện

Tần số định

định tủ (kV)
6,3

định tụ (kV)
6,3

định mức (A)
60

mức (Hz)
50

Số pha
3

Các thiết bị được thông kê trong bảng 2.7.
Bảng 2.7.
STT

Ký hiệu

Tên thiết bị

Đặc tính kỹ thuật

1
2
3
4
5
6
7
8
9

TI
GZ – 0,5
CM
V,A
KWh
KVArh
AT

AT1
AT2

Máy biến dòng
Chống sét hạ thế
Chuyển mạch Vôn
Đồng hồ
Công tơ hữu công
Công tơ vô công
Aptomat
Aptomat
Aptomat

100/5A
500V
450V
0÷450V; 100/5A
380V - 5A
380V - 5A
150A
100A
50A

SV: Nguyễn Tiến Dũng

15

Đơn vị

Số

tính
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái
Cái

lượng
3
3
1
1÷3
1
1
1

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

10
11
12
13

AT3
AT4
AT5
AT6

Đồ án tốt nghiệp

Aptomat
Aptomat
Aptomat
Aptomat

50A
50A
50A
50A

Cái
Cái
Cái
Cái

1
1
1
1

* Máy biến áp tự dùng
Ký hiệu: BAD 160 – 6/0,4

Dung lượng:160kVA
Điện áp sơ cấp: 6kV
Điện áp thứ cấp: 400V
Dòng điện sơ cấp: 4,8A
Dòng điện thứ cấp: 72,2A
Tổ đấu dây: Y/∆ - 11
* Tủ tụ bù Cosϕ
Ký hiệu: 6,3kV – 600kVA
Điện áp: 6,3kV
Tần số định mức: 50Hz
Dung lượng: 2 x 600kVA
Biến áp đo lường phía 6,3kV dùng loại HTMИ – 6 có thông số kỹ thuật như bảng
2.8 sau:
Bảng 2.8
Mã hiệu
HTMИ - 6

Uđm (kV)
Sơ cấp Thứ cấp
6000
100

Sđm khi cấp chính xác (VA)
0,5/75

1/150

3/300

Smax (VA)

640

2.3. Đánh giá tình trạng mang tải máy biến áp 35/6,3kV của công ty than Hồng
Thái.
2.3.1. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình
Biểu đồ phụ tải biểu diễn sự thay đổi công suất tác dụng và công suất phản kháng
theo thời gian quan hệ này được biểu diễn dưới dạng P(t), Q(t) có thể xây dựng được
biểu đồ phụ tải thời gian là 1 ngày đêm, 1 tháng, 1 năm. Biểu đồ phụ tải 1 ngày đêm
của trạm biến áp 35/6,3 kV của công ty than Hồng Thái nhận được bằng cách ghi lại
chỉ số của đồng hồ đo các giá trị của các đại lượng P, Q mỗi giờ 1 lần.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

16

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Qua số liệu thống kê được trong 7 ngày theo dõi từ 13/03/2017 đến ngày
19/03/2017 tại trạm biến áp 35/6,3 kV của mỏ ta có được năng lượng thống kê trong 7
ngày được cho trong bảng 2.9
Bảng 2-9
Ngµy
13/03/2017
14/03/2017
15/03/2017

16/03/2017
17/03/2017
18/03/2017
19/03/2017
Tæng 7 ngµy

Wp,kWh
65776
69793
39784
61908
64433
57823
62060
∑ 421577

Wq,kVArh
26990
29825
18133
25352
25693
21808
24617
∑ 172415

Căn cứ vào thời gian khảo sát và các số liệu thống kê ta tính được năng lượng
tác dụng và năng lượng phản kháng trung bình
Năng lượng tác dụng trung bình một ngày đêm: W ptb =
Năng lượng phản kháng bình một ngày đêm: Wqtb =

421577
= 60255kWh .
7

172415
= 24630kVArh .
7

Từ kết quả trên ta thấy rằng năng lượng tác dụng ngày 16/03/2017 có năng
lượng tác dụng gần bằng năng lượng tác dụng trung bình. Vì vậy, chọn ngày
16/03/2017 là ngày lấy phụ tải điển hình.
Tình hình tiêu thụ điện năng trong từng giờ một của ngày điển hình của Công ty
than Hồng Thái được cho trong bảng 2.10.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

17

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Căn cứ vào số liệu cho trong bảng ta vẽ được đồ thị phụ tải ngày điển hình được thể
hiện trên hình 2.7.

Hình 2.7: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình Công ty than Hồng Thái

2.5.3. Các tham số đặc trưng của đồ thị phụ tải điện
- Phụ tải trung bình:

SV: Nguyễn Tiến Dũng

18

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

P( t )
Ptb = ∫
dt
T
0
T

Q( t )
dt
T
0

T

;

Qtb = ∫

Ptb =

1 24
1
⋅ ∑ (ti − ti −1 ) Pi =
⋅ 61908.1 = 2579,5kW ;
24 i =2
24

Qtb =

1 24
1
⋅ ∑ (t i − t i−1 )Qi =
⋅ 25352.1 = 1056,33kVAr ;
24 i =1
24

Stb = Ptb2 + Qtb2 = 2787,4kVA.

- Hệ số cực đạị:
P max
3121
=
= 1,20
Ptb
2579,5

K max =

- Hệ số công suất trung bình:
cos ϕ tb =

Ptb 2579,5
=
= 0,92
S tb 2787,4

- Hệ số sử dụng:
K sd =

Ptb
Ptb
2579,5
=
=
= 0,37
Pdm cos ϕ tb .S dm 0,92 ⋅ 7500

- Hệ số điền kín:
K dk =

Ptb
2579,5
=
= 0,82
Pmax
3121

- Phụ tải trung bình bình phương:
T

Ptbbp

1
=
P 2 ( t ) ⋅ dt =
∫
T 0
T

Qtbbp

1
=
Q 2 ( t ) ⋅ dt =
∫
T 0

1 24 2
⋅ ∑ Pi =
24 i =1
1 24 2
⋅ ∑ Qi =
24 i =1

1
⋅ 162264340 = 2600,19kW

24
1
⋅ 29190782 = 1102,85kVAr
24

2
2
S tbbp = Ptbbp
+ Qtbbp
= 2600,19 2 + 1102,85 2 = 2824,3kVA

-

Hệ số hình dáng:
K hdP =
K hdQ =

Ptbbp
Ptb
Qtbbp
Qtb

=

2599,91
= 1,01
2579,5

=

1102,85
= 1,04
1056,33

- Công suất tính toán:

SV: Nguyễn Tiến Dũng

19

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

+ Công suất tác dụng tính toán: P tt = K hdP .P tb = 2600,19 kW.
+ Công suất phản kháng tính toán: Q tt = K hdQ .Q tb = 1102,85kVAr.
+ Công suất tính toán toàn phần:
S tt = Ptt2 + Qtt2 = 2600,19 2 + 110 2,85 2 = 2824,3kVA

- Hệ số mang tải của máy biến áp:
K mttt =

S tt
2824,3
=
= 0,377
S dm

7500

- Hệ số mang tải kinh tế của máy biến áp:
β kt =

∆Po + K kt ⋅ ∆Qo
∆Pn + K kt ⋅ ∆Qn

trong đó:
kkt – Hệ số đương lượng kinh tế công suất phản kháng K kt = 0,05 ÷ 0,15 kW/kVAr;
∆P0 – Tổn hao công suất tác dụng không tải của máy biến áp, ∆P0 = 8 kW;
∆Pn - Tổn hao công suất tác dụng ngắn mạch của máy biến áp, ∆Pn = 42 kW;
∆Qo - Tổn hao công suất phản kháng không tải của máy biến áp

∆Qo =

I O % ⋅ S dm 0,7 ⋅ 7500
=
= 52,5kVAr ;
100
100

∆Qn - Tổn hao công suất phản kháng ngắn mạch của máy biến áp
∆Qn =

U n % ⋅ S dm 7,5 ⋅ 7500
=
= 562kVAr .
100
100

Thay vào công thúc trên ta có:
β kt =

∆Po + K kt ⋅ ∆Qo
8 + 0,05 ⋅ 52,5
= 0,38
=
∆Pn + K kt ⋅ ∆Qn
42 + 0,05 ⋅ 562

Qua kết quả tính toán ở trên ta nhận thấy hệ số mang tải, hệ số sử dụng của máy
biến áp vẫn còn thấp, máy biến áp làm việc non tải. Tuy nhiên, phụ tải điện trong
tương lai còn phát triển theo sự mở rộng khai thác của Công ty than Hồng Thái nên
trạm biến áp 35/6 kVcủa Công ty sẽ vẫn đảm bảo đủ công suất sau này.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

20

Lớp: Tại chức CĐ 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

PHẦN CHUYÊN ĐỀ
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG
SỬA CHỮA CƠ KHÍ CÔNG TY THAN HỒNG THÁI

SV: Nguyễn Tiến Dũng

21

Lớp: TC Cơ điện 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 3
XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN PHÂN XƯỞNG
3.1. Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
Hiện nay có rất nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán. Nhưng phương
pháp đơn giản tính toán thuận tiện thường cho kết quả không thật chính xác. Ngược lại
nếu độ chính xác được nâng cao thì phương pháp tính toán lại phức tạp. Vì vậy theo
giai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp tính cho phù hợp.
Thiết kế cung cấp điện cho các phân xưởng, xí nghiệp gồm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế.
- Giai đoạn bản vẽ thi công.
Trong giai đoạn làm nhiệm vụ thiết kế, ta tính sơ bộ gần đúng phụ tải điện dựa
trên cơ sơ tổng công suất đã biết của các hộ tiêu thụ (phân xưởng, xí nghiệp, khu nhà).
Ở giai đoạn thiết kế thi công, ta tiến hành xác định chính xác phụ tải điện dựa vào các
số liệu cụ thể về các hộ tiêu thụ của các phân xưởng, vị trí và sơ đồ bố trí các thiết bị.
Khi có một hệ thống điện cụ thể thì yêu cầu xác định một cách chính xác phụ tải điện
ở các cấp hệ thống. Do vậy ngoài việc xác định phụ tải tính toán chúng ta còn phải tính
đến tổn thất công suất ở các cấp trong hệ thống điện. Trong hệ thống điện tổn thất
công suất xảy ra chủ yếu là trên dây dẫn và trong máy biến áp.

Ngyên tắc chung để tính phụ tải của hệ thống điện là tính từ thiết bị dùng điện ngược
trở về nguồn. Tức là được tiến hành từ bậc cao của hệ thống cung cấp điện.
Mục đích của việc tính toán phụ tải điện nhằm:
- Chọn tiết diện dây dẫn của lưới cung cấp điện và phân phối điện áp từ dưới
1000V trở lên.
- Chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp.
- Chọn tiết diện thanh dẫn của thiêt bị phân phối.
- Chọn các thiết bị đóng cắt và bảo vệ.
Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất:
3.1.1. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số yêu cầu
Theo phương pháp này, số liệu ban đầu để xác định phụ tải điện là công suất định
mức của thiết bị điện.

SV: Nguyễn Tiến Dũng

22

Lớp: TC Cơ điện 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Để xác định công suất tính toán của các phụ tải đấu vào một trạm biến áp, một
đường dây tải điện hoặc của các xí nghiệp nói chung, các phụ tải điện cần được phân
thành nhóm.
Trong tính toán thiết kế cung cấp điện ta không thể lấy giá trị công suất định mức
của nhóm làm giá trị tính toán bởi:
- Công suất định mức của mỗi động cơ thường lớn hơn công suất yêu cầu của

máy công tác, vì cần phải đảm bảo dự trữ và khó có thể chọn được động cơ có công
suất định mức bằng công suất tính toán.
- Tải trung bình của máy thường nhỏ hơn tải cực đại, vì công suất động cơ
thường được chọn để làm việc ở chế độ nặng nề nhất.
- Các máy móc trong một nhóm ít khi đồng thời làm việc.
Do các nguyên nhân kể trên, phụ tải tính toán của nhóm cần phải kể đến các hệ
số mang tải và hệ số dồng thời.
Hệ số mang tải kmt là tỉ số giữa công suất thực tế trên trục động cơ tại thời điểm
xem xét với công suất định mức của nó.
Ptt
Pdm

k mt =

Hệ số đồng thời kdt là tỉ số giữa tổng công suất định mức của các phụ tải đồng
thời làm việc tại thời điểm xem xét với tổng công suất định mức của các phụ tải trong
nhóm.
k dt =

∑P
∑P

d .lv
di

Do việc xác định riêng lẻ các hệ số nói trên khá phức tạp, nên trong thực tế tính
toán được thay thế bằng hệ số yêu cầu kyc.

k yc =
Trong đó:

k dt k mt
×
ηtb ηm

η tb - hiệu suất trung bình của các động cơ.

η m - hiệu suất của mạng điện.
Công thức tính toán của nhóm được xác định như sau:

SV: Nguyễn Tiến Dũng

23

Lớp: TC Cơ điện 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

Pt .nh = k yc × ∑Pdi

Qt .nh = Pt .nh × tgϕtb
tgϕ tb ứng với cos ϕ tb đặc trưng cho nhóm phụ tải. Nếu hệ số công suất của các

thiết bị trong nhóm không giống nhau thì phải tính hệ số công suất trung bình theo
công thức sau:
n

cos ϕtb =

∑ P × cos ϕ
i =1

i

i

n

∑ Pi
i =1

Phụ tải tính toán ở điểm nút của hệ thống cung cấp điện dược xác định như sau:
Công suất tác dụng:
n

Ptt = ∑Pt .nhi , KW
i =1

Công suất phản kháng:
n

Qtt = ∑Q t .nhi , KVAr
i =1

Công suất toàn phần:
S tt = k cd × Ptt2 + Qtt2 , KVA

Trong đó:

kcđ- hệ số kể đến cực đại của nhóm không trùng nhau, k cđ nằm trong giới

hạn 0,85 ÷ 0,78.
* Xác định phụ tải tính toán theo phương pháp này có ưu điểm là đơn giản, khối
lượng tính toán ít nhưng kém chính xác.
3.1.2. Xác định phụ tải theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
Đối với các hộ tiêu thụ có đồ thị phụ tải thực tế ít thay đổi, phụ tải tính toán bằng
phụ tải trung bình và được xác định theo suất tiêu thụ điện năng để sản xuất ra một
đơn vị sản phẩm khi cho trước tổng sản phẩm sản xuất được trong một khoảng thời
gian.
Phụ tải tác dụng tính toán trong trường hợp này được xác định như sau:
Ptt =

Trong đó:

a0 × M
Tmax

a0 - Suất chi phí điện năng cho một dơn vị sản phẩm (KWh/đvsp).

SV: Nguyễn Tiến Dũng

24

Lớp: TC Cơ điện 57 UB


Trường: Đại học Mỏ Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp

M - Số sản phẩm sản xuất được trong một năm.
Tmax - Thời gian sử dung công suất lớn nhất (h).
* Ưu điểm: Dùng để tính toán cho các thiết bị điện có đồ thị phụ tải ít thay đổi
như quạt, bơm, máy nén khí v.v...
3.1.3.Xác định phụ tải theo hệ số cực đại k max và công suất trung bình Ptb (hay
phương pháp xác định phụ tải tính toán theo số thiết bị hiệu quả nhq)
Đây là phương pháp có các bước tính toán phức tạp nhất, tuy nhiên kết quả thu
được chính xác nhất. Phương pháp này chỉ được áp dụng khi đã biết thông số kĩ thuật
chi tiết của tất cả các phụ tải điện hạ áp cũng như sơ đồ bố trí thiết bị điện trên mặt
bằng, đây cũng là phương pháp phổ biến áp dụng cho giai đoạn thiết kế cung cấp
điệnchi tiết cho một mạng hạ áp phân xưởng. Để xác định phụ tải tính toán theo n hq
cần theo trình tự tính toán sau:
* Trình tự tính toán:
- Phân nhóm phụ tải: Để phân nhóm phụ tải điện cần căn cứ vào
+ Chế độ làm việc của các thiết bị điện.
+ Công nghệ, dây chuyền các thiết bị tham gia.
+ vị trí của các thiết bị điện trên mặt bằng.
- Xác định phụ tải tính toán của từng nhóm theo các bước:
Bước 1: Đầu tiên tính n1 là số thiết bị có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất
định mức lớn nhất trong nhóm.
Bước 2: Tính n * =
Trong đó:

n1
P
và p * = 1
P

n

n- Tổng số thiết bị trong nhóm;
P- Tổng công suất của nhóm, KW;
P1- Tổng công suất của n1 thiết bị, KW;

Từ n* và p* tra bảng sổ tay kỹ thuật (bảng PL1.5) sẽ tìm được n*hq.
Bước 3: Tính số thiết bị tiêu thụ điện năng hiệu quả nhq= n*hq.n
Bước 4: Tìm kmax: từ nhq và ksd tra sổ tay kỹ thuật (bảng PL1.4) sẽ tìm được kmax.
Bước 5: Xác định phụ tải tính toán của nhóm phụ tải:
n

Ptt = k max .k sd .∑ Pd .i , KW
i =1

SV: Nguyễn Tiến Dũng

25

Lớp: TC Cơ điện 57 UB