THIẾT KẾ CẤP ĐIỆN CHO PHÂN XƯỞNG CƠ ĐIỆN CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN THAN VÀNG DANH TKV

Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

TRNG I HC M A CHT
B MễN: IN KH HểA
--------***-------

N TT NGHIP
H v tờn: Mai Xuõn Tỳ
Khúa: 57 Uụng Bớ

Ngnh: C in
Thi gian nhn ti: /
Thi gian hon thnh :

/2017
/

/2017

TấN TI:
Thiết kế cấp điện cho phân xởng cơ điện
của Công ty cổ phần than Vàng Danh TKV.

Ch nhim b mụn

TS. Nh í

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

Giỏo viờn hng dn

ThS. Nguyn Duy Tun

1

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

MC LC
TRNG I HC M A CHT................................................................................................................1
B MễN: IN KH HểA..............................................................................................................................1
--------***-------.............................................................................................................................................1
N TT NGHIP.....................................................................................................................................1
H v tờn: Mai Xuõn Tỳ...............................................................................................................................1
Ch nhim b mụn Giỏo viờn hng dn..................................................................................................1
MC LC......................................................................................................................................................2
Lời nói đầu...................................................................................................................................................5
Chơng 1........................................................................................................................................................6
Giới thiệu chung về công ty cổ phần than.................................................................................................6
Vàng danh và tình hình cung cấp điện của công ty.................................................................................6
1.1.Khái quát chung về Công ty cổ phần than Vàng Danh.................................................................6
1.2.Dân c, kinh tế và chính trị...........................................................................................................8
1.3.Công nghệ khai thác.........................................................................................................................8
1.4. Công tác cơ giới hoá........................................................................................................................10
1.5. Tổ chức quản lý xí nghiệp và quản lý cơ điện mỏ..................................................................12
Chơng 2......................................................................................................................................................15

Tình hình cung cấp điện của công ty cổ phần than vàng danh............................................................15
2.1 Tình hình cung cấp điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh............................................15
2.1.1 Nguồn cung cấp điện của Công ty...................................................................................................15
2.1.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh....................................................................................15
2.2 Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6kV.....................................................................................19
2.2.1. Nguyên lý vận hành tram................................................................................................................19
2.2.2. Các thiết bị điện của phụ tải 6kV..................................................................................................21
2.3 Các hình thức bảo vệ trạm:............................................................................................................23
2.3.1. Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp.....................................................................................................23
2.3.2. Bảo vệ bằng rơle khí:....................................................................................................................25
2.3.3.Bảo vệ dòng cực đại:........................................................................................................................27
2.3.4.Bảo vệ dòng điện quá tải:...............................................................................................................27
2.3.5. Bảo vệ quá tải thiên nhiên:.............................................................................................................29
2.2.6 Hệ thống tiếp đất của tram:...........................................................................................................30

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

2

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
2.4. Hiện trạng tiêu thụ điện năng công ty than Vàng Danh.............................................................30
2.4.1 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình.....................................................................................................30
2.5. Các thông số đặc trng của biểu đồ phụ tải................................................................................34
Chơng 3......................................................................................................................................................38
Xác định phụ tải tính toán cho phân xởng sẽ..........................................................................................38

thiết kế.....................................................................................................................................................38
3.1.Cơ sở lý thuyết...............................................................................................................................38
3.1.1. Xác định phụ tải tính toán theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm.................39
3.1.2. Xác định phụ tải tính toán theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.....................40
3.1.3. Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số yêu cầu................................................40
3.1.4. Xác định phụ tải theo hệ số cực đại kmax và công suất trung bình Ptb......................................44
3.2. Tính toán chi tiết các phụ tải của phân xởng Cơ Điện..............................................................47
3.3. Xác định phụ tải tính toán toàn phân xởng...............................................................................56
3.3.1. Phụ tải chiếu sáng sơ bộ.................................................................................................................56
3.3.2. Phụ tải tính toán toàn phân xởng.................................................................................................56
Chơng 4......................................................................................................................................................58
Thiết kế chi tiết mạng hạ áp cho phân xởng............................................................................................58
4.1.Thành lập sơ đồ mạng điện.........................................................................................................58
4.1.1.Mục đích thành lập.........................................................................................................................58
4.1.2. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện của PX Cơ Điện..............................................................................59
4.2. Lựa chọn thiết bị bảo vệ.............................................................................................................59
4.2.1. Lựa chọn tủ động lực và tủ phân phối...........................................................................................59
4.2.2. Lựa chọn áptômát.............................................................................................................................64
Bảng 4.5....................................................................................................................................................65
4.2.3. Lựa chọn dây cáp............................................................................................................................73
4.3. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra thiết bị của mạng hạ áp.......................................................80
4.3.1.Tính toán ngắn mạch.......................................................................................................................80
4.3.2. Kiểm tra thiết bị mạng hạ áp..........................................................................................................90
4. 4. Kiểm tra ổn định nhiệt của cáp................................................................................................96
4.5. Kiểm tra mạng điện theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép..........................................100
4.6. Kiểm tra mạng điện theo điều kiện khởi động động cơ......................................................104
Chơng 5....................................................................................................................................................110
Thiết kế chiếu sáng phân xởng.............................................................................................................110
5.1.Cơ sở lý thuyết.............................................................................................................................110

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

3

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
5.1.1. Yêu cầu chiếu sáng........................................................................................................................110
5.1.2. Một số hình thức chiếu sáng cơ bản trong công nghiệp............................................................110
5.1.3. Các phơng pháp tính toán chiếu sáng...........................................................................................111
5.2. Tính toán chi tiết........................................................................................................................114
5.2.1. Lựa chọn hình thức chiếu sáng....................................................................................................114
5.2.2.Xác định số lợng và công suất đèn..................................................................................................115
5.2.3. Kiểm tra độ điều hoà ánh sáng và độ rọi cho một số điểm trong phân xởng...........................118
Chng 6.................................................................................................................................................122
TIP T BO V.....................................................................................................................................122
6.1. C s lý thuyt ca tip t bo v.............................................................................................122
6.1.1. t vn .....................................................................................................................................122
6.1.2. Lý thuyờt vờ nụi t nhõn tao. ......................................................................................................122
6.2. Tớnh toỏn nụi t cho phõn xng c in..................................................................................124
KT LUN.................................................................................................................................................127
TI LIU THAM KHO..............................................................................................................................128

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

4

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Sau thời gian học tập 5 năm trong ngành Cơ điện mỏ của Trờng Đại học Mỏ-Địa chất, bản thân em đã đợc trang bị những kiến
thức cơ bản về chuyên môn, kết hợp với kiến thức thực tế và đợc
giao đề tài tốt nghiệp: Thiết kế cấp điện cho phân xởng cơ
điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh TKV.
Đề tài đã thực hiện xác định phụ tải tính toán cũng nh lựa
chọn các phần tử cơ bản của hệ thống cung cấp điện hạ áp. Đồng
thời cũng đã tính toán và kiểm tra lại mạng hạ áp theo những điều
kiện kỹ thuật cơ bản.
Sau thời gian thc tập và tìm hiểu thực tế ở Công ty, nghiên
cứu tài liệu và đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn
nói chung và đặc biệt là của thầy Th.S. Nguyễn Duy Tuấn, đến
nay bản đồ án của em đã đợc hoàn thành.
Do khả năng, thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án
của em không thể tránh những thiếu sót. Rất mong đợc sự chỉ bảo
của các thầy, cô trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp. Để bản đồ
án đợc hoàn thiện và có khả năng ứng dụng trong sản xuất.

Em xin chân thành cảm ơn.

Uông Bí, ngày 10 tháng 6 năm
2017
Sinh viên thực hiện

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

5

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

Mai Xuân
Tú

Chơng 1
Giới thiệu chung về công ty cổ phần than
Vàng danh và tình hình cung cấp điện của công ty
1.1.Khái quát chung về Công ty cổ phần than Vàng Danh
1.1.1.Điều kiện tự nhiên
1.Vị trí địa lý
Công ty cổ phần than Vàng Danh là một mỏ hầm lò trực thuộc
tập đoàn than khoáng sản Việt Nam khai trờng khai thác của công
ty than Vàng Danh có diện tích 20km 2, chiều dài theo hớng Đông
Tây là 7km, chiều dài theo hớng Nam-Bắc 2km, nằm trong trầm
tích chứa than vùng Uông Bí-Bảo Đài. Phía Bắc giới hạn bởi đờng
phân thuỷ dãy núi Bảo Đài, phía Nam giáp khu dân c phờng Vàng
Danh, phía Tây giáp khu Than thùng, phía Đông giáp khu Uông Thợng.
Vị trí toạ độ đợc xác định nh sau:
X=10604530 ữ 10604918 - kinh độ Đông

Y=2100712 ữ 2100900 vĩ độ Bắc

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

6

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Hệ thống sông suối: Khu mỏ Vàng Danh không có sông suối chảy
qua mà chỉ có một hệ thống các con suối nhỏ, gồm 2 suối chính
(suối A và suối C).
Hệ thống thông tin liên lạc: Trung tâm Lán tháp có bu điện tự
động số nối mạng điện thoại của mỏ với Quốc gia, Quốc tế. Trong
mỏ có trạm điện thoại nội bộ tới các phòng ban phân xởng, đáp ứng
đợc yêu cầu về thông tin liên lạc trong mỏ.
2.Đặc điểm địa chất khu mỏ
Khai trờng của công ty Vàng Danh thuộc cánh Nam của nếp lõm
Bảo Đài trong giới hạn diện tích khu mỏ. Cấu trúc chung có phơng
chạy Đông-Tây, cắm về phía Bắc, góc dốc thay đổi từ: 200 500.
Do ảnh hởng của các hoạt động kiến tạo làm cho phơng phát triển,
hớng cắm dốc của cấu trúc không liên tục, không ổn định. Trong
mỏ tồn tại nhiều nếp uốn, đứt gẫy, góc dốc nham thạch ở cánh nếp
uốn hoặc ở nơi gần đứt gẫy đột biến có thể rất dốc tới: 800 ữ 900
hoặc có thể nằm ngang.
3. Địa hình
Địa hình mỏ than Vàng Danh là vùng núi cao hầu hết là đồi núi,

cây cối tha thớt không có động thực vật quý hiếm. Bề mặt địa
hình bị phân cắt bởi hệ thống suối tơng đối phát triển. Các suối
chủ yếu bắt nguồn từ dãy núi Bảo Đài chảy theo hớng Bắc-Nam ra
suối Vàng Danh trớc khi đổ ra sông Đá Bạc. Lu lợng nớc lớn nhất của
các suối từ 560 1230 l/s, nhỏ nhất 4,5 36 l/s. Các suối đều nông
vào mùa khô ít nớc, lòng sông suối dốc hẹp không có giá trị về mặt
giao thông.
4.Khí hậu
Mỏ Vàng Danh thuộc vùng khí hậu núi cao nhiệt đới gần biển
hàng năm có hai mùa rõ rệt mùa ma và mùa khô. Mùa ma bắt đầu từ
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

7

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
tháng 5 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau hớng gió chủ yếu là Nam và Đông Nam. Nhiệt độ trung bình là từ 25
270C, cao nhất là 380C, ma nhiều và hay ma đợt vào tháng 7,8 vũ lợng tối đa 260

mm

/ng.đ. Mùa hè có gió Đông Nam, tốc độ gió trung

bình 3,1m/s, mùa đông có gió mùa đông bắc tốc độ gió trung
bình 4,2 m/s.
1.2.Dân c, kinh tế và chính trị

Khu mỏ nằm trên địa bàn phờng Vàng Danh dân số khoảng 1,3
vạn ngời, chủ yếu là ngời Kinh, ngoài ra còn có nhiều dân tộc thiểu
số nh: Thanh Y, Thanh Phán, Sán Dìu ... sống tập trung thành bản
làng xung quanh khu mỏ. Dân c sinh sống trong khu vực chủ yếu là
công nhân xí nghiệp làm than và dịch vụ khai thác than, còn lại
làm nông nghiệp, lâm nghiệp, dịch vụ tập trung chủ yếu dọc theo
các đờng giao thông.
Về mặt hành chính Công ty cổ phần than Vàng Danh nằm tại
phờng Vàng Danh trực thuộc thị xã Uông Bí, một thị xã phía Tây
tỉnh Quảng Ninh. Hiện nay Mỏ than Vàng Danh là Công ty cổ phần
than Vàng Danh trực thuộc Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng
sản Việt Nam VINACOMIN.
Từ Công ty cổ phần than Vàng Danh có đờng ô tô nối với quốc lộ
18A, có đờng sắt khổ 1000mm từ sân công nghiệp mỏ đi cảng
Điền Công và hai đờng dây điện 35kV từ nhà máy điện Uông Bí
đến mỏ.
Về chính trị: Dới chế độ XHCN đời sống vật chất, tinh thần của
nhân dân ngày một nâng cao, văn hoá, giáo dục, xã hội không
ngừng phát triển, trình độ nhân dân ngày càng đợc giác ngộ cao.
1.3.Công nghệ khai thác.
1. Đặc điểm của các vỉa than.
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

8

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất

Đồ án tốt nghiệp
Mỏ than Vàng Danh là mỏ khai thác theo phơng thức hầm lò, mỏ
đợc chia làm 3 khu khai thác:
- Khu Tây Vàng Danh: gồm các vỉa 4, 5, 6, 7, 8 đang khai thác
các vỉa 6, 7, 8 từ mức + 122 đến + 352.
- Khu Đông Vàng Danh: gồm có các vỉa 5, 6, 7, 8 đang khai thác
và đào lò từ mức +131 đến + 300.
- Khu vực Cánh Gà: gồm có các vỉa 4, 5, 6, 7, 8, 9 đang khai thác
và đào lò từ mức + 135 đến + 375.
Trong khu vực mỏ có các khí N 2 , CO2, H2, CH4, cục bọ có khí CO
các chất khí gây ngạt nh CO2 khí gây cháy nổ CH4, H2, biến đổi
phức tạp.
- Khí CO2 có hàm lợng biến đổi từ 0,44 - 55,27%.
- Khí H2, CH4 có hàm lợng biến đổi từ 0,1 - 66,29%.
Mỏ xếp vào loại có độ chứa khí cấp I, hàm lợng khí độc, khí
cháy trong mỏ dới mức an toàn cho phép, đặc biệt khi khai khai
thác xuống sâu, vì vây khi khai thác phảI đảm bảo chế độ thông
gió tốt
2. Công nghệ khai thác.
- Hệ thống khai thác của các mỏ Vàng Danh chủ yếu là chia lớp
nghiêng cột dài theo phơng, khấu dật từ biên giới về trung tâm
ruộng mỏ. Hệ thống khai thác chia cột dài theo phơng lò chợ khấu
theo chiều dốc bằng khoan nổ mìn chống lò bằng gỗ, áp dụng cho
vỉa có góc dốc < 400. Khi vỉa có chiều dầy nhỏ hơn 3,5 m thì
phải khai thác 1 lớp, khi vỉa có chiều dày lớn hơn 3,5 m thì chia lớp
nghiêng.

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

9

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
+ Hệ thống khai thác chia cột dài theo phơng lò chợ khấu theo
chiều dốc bằng khoan nổ mìn, chống lò bằng giá thuỷ lực hoặc cột
thuỷ lực đơn chiếc, xà sắt, áp dụng cho vỉa có độ dốc < 250.
+ Hệ thống khai thác chia cột dài theo phơng lò chợ khấu theo
chiều dốc bằng nhau nổ mìn, chống lò bằng cột sắt ma sát, áp
dụng cho vỉa có độ dốc <350. Khi vỉa có chiều dày lớn hơn 3,5m
thì chia thành các lớp nghiêng.
1.4. Công tác cơ giới hoá
1. Khai thác
ở vỉa 8, vỉa 7 và phần lò giếng mỏ Vàng Danh khu trung tâm
có độ dốc: 150 ữ 250, chiều dày vỉa ổn định 2,2 ữ 3,5 m nên có
thể áp dụng cột chống thuỷ lực đơn chiếc kết hợp với xà cột, khấu
than bằng khoan nổ mìn hoặc bằng com bai tay ngắn cuả một số
nớc t bản có tính năng kĩ thuật phù hợp với với điều kiện địa chất
mỏ. Để khoan nổ mìn trong lò chợ dùng máy khoan loại CP 19M
của Nga hoặc loại MZ 12 của Trung Quốc, nổ mìn bằng kíp điện,
máy nổ mìn loại KB-1/100. Vì chống ở gơng lò chợ bằng cột thuỷ
lực đơn loại DZ-22 và xà khớp loại HDJA-1200. Đối với lò chợ chống cột
ma sát và xà sắt dùng loại cột CC-20 hoặc HZWA-2300, SPN-20 xà X20 hoặc HDJA- 1200.
Để khoan các đờng lò chuẩn bị trong than dùng máy khoan điện
cầm tay CP 19M hoặc MZ-12. Để khoan các đờng lò đi trong đá
dùng búa khoan khí nén loại P-30Y, khí nén dùng loại máy nén khí
di động BKC-5.

2. Vận chuyển
Vận chuyển:

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

10

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Trong lò chợ độ dốc < 200 dùng máng cào có năng suất vận tải từ
80 260 T/giờ loại Skát-80 hoặc SGB-620/40 của Trung Quốc.
ở lò song song và lò dọc vỉa phân tầng dùng máng cào Skát-80
hoặc CP-70A hoặc máng cào SGB-620/40 của Trung Quốc, ở những
đờng lò dài thẳng lò xuyên vỉa đặt băng tải ở lò thợng vận tải than
độ dốc < 200 đặt máng cào hoặc băng, ở đờng lò vận chuyển
chính mức + 122, + 135 và +50 dùng tàu điện cầu vẹt 14KP xe
goòng 3 tấn, cỡ đờng 900 mm.
Xúc bốc:
Đối với các gơng lò chuẩn bị đi trong than để xúc than lên toa xe
goòng dùng máy xúc (máy cào vơ loại 1 2 của Nga) hoặc ZMZ
của Trung Quốc.
Đối với các gơng lò chuẩn bị đi trong than để xúc than lên toa xe
goòng dùng máy xúc 1H 5 hoặc M3.
Vận tải than, dùng xe goòng 3 tấn tàu điện 14KP.
3.Thoát nớc mỏ
Các giải pháp về tháo khô và thoát nớc mỏ đợc lấy theo mức thông

thuỷ tự nhiên. Cụ thể là:
Đối với các lò bằng mức +122:
Nớc trong các lò khai thác theo độ dốc tự nhiên chảy theo các rãnh
dẫn nớc dọc theo các đờng lò ra cửa lò và chảy ra ngoài.
Đối với các lò giếng:
Các lò giếng phục vụ khai thác hầm lò ở mức +50 dới mức thông
thuỷ tự nhiên, do đó phải dùng giải pháp thoát nớc cỡng bức. Nớc từ
các địa tầng, các lò khai thác theo các rãnh nớc dọc các lò chảy vào
đờng lò chứa nớc ở sân ga trung tâm mức +50. Tại đây sẽ đặt
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

11

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
trạm bơm trung tâm để bơm nớc lên cửa giếng phụ mức +122
(+135), rồi xả ra suối.
1.5. Tổ chức quản lý xí nghiệp và quản lý cơ điện mỏ
Sơ đồ tổ chức bộ máy Công ty cổ phần than Vàng Danh nh
hình vẽ 1.1:
Cơ cấu tổ chức và quản lý của Công ty cổ phần than Vàng Danh
đợc bố trí theo sơ đồ trực tuyến chức năng do đồng chí Giám đốc
xí nghiệp chịu trách nhiệm điều hành, gồm các bộ phận giúp việc
nh sau:
Quản lý kỹ thuật: Do đồng chí Phó Giám đốc kỹ thuật trực tiếp
chỉ đạo các phòng: Kỹ thuật khai thác, Cơ điện, An toàn

Quản lý sản xuất: Do đồng chí Phó Giám đốc sản xuất trực tiếp
chỉ đạo sản xuất của Công ty.
Quản lý tiêu thụ: Do đồng chí Phó Giám đốc tiêu thụ trực tiếp
chỉ đạo tiêu thụ của Công ty.
Quản lý đời sống: Do đồng chí Phó Giám đốc đời sống trực tiếp
chỉ đạo.
Công ty than Vàng Danh đợc thành lập từ ngày 6 tháng 6 năm
1964, công suất thiết kế của mỏ là 600.000 tấn than nguyên
khai/năm, nhng mãi tới năm 1997 mới đạt sản lợng thiết kế, dây
truyền sản xuất của Công ty đồng bộ từ khâu khai thác đến sàng
tuyển, vận chuyển, bốc rót xuống xà lan 400 tấn, mức độ cơ giới
hoá trong các khâu dây truyền tơng đối cao.
Hiện nay, Công ty cổ phần than Vàng Danh có 14 phân xởng
khai thác và 10 phân xởng đào lò, ở mỗi phân xởng có quản đốc,
cơ điện trởng và các phó quản đốc trực ca trực tiếp chỉ đạo sản
xuất trong ca, mỗi phân xởng có 3 tổ sản xuất đi theo 3 ca, ở mỗi
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

12

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
tổ có tổ trởng sản xuất và các tổ phó sản xuất. Công ty cổ phần
than Vàng Danh thực hiện chế độ đổi ca nghịch: Ca1 Ca 3
Ca 2 Ca1.

Phòng cơ
điện

P.Giám
đốc
Sản
Cơ điện
xuất

Năng lợng r
ởng

hầm lò

P.Giám
P.Giá
đốc
m
c.điệnđốc
vận tảiviên kỹ
Kĩ thuật
thuật

Tr.lý
GĐ.Sả
Tổ trởng cơ
n
điện xuất
P.Điều
độ SX

P.Tiêu
thụ

P.Kỹ
Tổ sản xuất

P.Giám
đốc
P. Giám
Kinh tế
đốc
- Đời
An
Quản
đốc
sống
toàn

phân xởng

P. An
toàn

P. Kế
hoạch
P.TCCBĐT

P.Thông
Kĩ thuật viên
gió mỏ

P.LĐTL

P.BV-TTQS
P.Văn

Tổ trởng phòngTĐ
cơ
điện
P.Vật t

thuật-KT
P.Cơ
điện
P.Cơ
tuyển

Cán bộ phục
vụ vận tải
Kế
Toá
n

Kĩ thuật viên
Tr
ởng

Tổ sửa chữa
Tổ vận hàng

P.TC-KTTC

P.Quản
trị
Ngành
PVcơ điện
P.Vận
tải 1.1. Sơ đồ tổ chức của Phòng
Hình
P.Kiểm
toán
P.KCS
P.ĐTXDMT

P.Trắc
địa-ĐC

Khối
PXXuân
Khối
SV:
Mai
Tú PX
Cơkhai
Điện
thác
K57UB
đào lò
KT1ữKT1
1,KTTTT

Đ1,
K1K10

Trung
tâm y
tế

Khối PX vận
tải, VTL,
VTG, Ô
tô,Vận
chuyển

Khối
PX
13
sàng
tuyển

Khối PX
Lớp ĐH TC
khác: Điện,
GCVL,

Tuyển,CB

Lộ thiên, CĐ


Cảng

gió

Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

Giám Đốc

Hình 1.2. Sơ đồ tổ chức bộ máy Công ty than Vàng Danh

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

14

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

Chơng 2
Tình hình cung cấp điện của công ty cổ phần than
vàng danh
2.1 Tình hình cung cấp điện của Công ty cổ phần than
Vàng Danh
2.1.1 Nguồn cung cấp điện của Công ty
Việc cung cấp điện của Công ty cổ phần than Vàng Danh do
phân xởng điện quản lý, phân xởng này có trách nhiệm theo dõi
và vận hành trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh. Vị trí của

trạm biến áp đợc xác định trên bản đồ mặt bằng của Công ty.
Hệ thống cung cấp điện của Công ty bao gồm một trạm biến áp
trung gian chính 35/6kV, các hộ tiêu thụ còn lại đợc cấp theo sơ đồ
hình tia đến các tủ máy cắt 6kV mã hiệu KBT-1-400.
Nguồn điện 35kV cung cấp cho trạm biến áp 35/6kV đợc lấy từ
hai đờng dây 35kV lộ 372 và 373 do Nhà máy nhiệt điện Uông Bí
cung cấp, chiều dài mỗi tuyến là 12.100 m dùng loại dây AC-70.
Công suất trên thanh cái cung cấp cho trạm biến áp 35/6kV Vàng
Danh của Nhà máy nhiệt điện Uông Bí là 5000MVA.
2.1.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh
Sơ đồ cung cấp điện trạm biến áp 35/6kV đợc giới thiệu trên
hình 2.1.
Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh đặt ở mặt bằng mức
+105 thuộc biên giới phía Đông Nam của ruộng mỏ.
Trạm biến áp trung gian 35/6kV Vàng Danh có hai máy biến áp
chính, một máy biến áp BAD-4500 do Việt Nam sản xuất, một máy
biến áp BAD-5600 do Trung Quốc sản xuất có số liệu kĩ thuật ghi
trong bảng (1.1). Trạm có nhiệm vụ cung cấp điện cho các thiết bị
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

15

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
hoạt động trong dây chuyền sản xuất của Công ty và một số đơn
vị sản xuất.

1. Sân trạm
Tram BA 35/6k công ty sử dụng hai máy biến áp BAD-4500-35/6
và BAD-5600-35/6 có các thông số kỹ thuật cho trong bảng 2.1.
Bảng 2.1.

Mã hiệu
BAD4500
BAD5600

Tổ đấu
dây

Uđm, kV
Sơ
Thứ

Sđm
kVA

Pkt

Pn.m

UN

kW

kW

%

7,

Y/ -11

cấp
36,75

cấp
6,3

4500

16

52

Y/ -11

36,75

6,3

5600

18,5

57

5
7,

5

I0,%
6,3
4,5

Máy biến áp BAD-4500 lấy điện từ đờng dây 35kV tuyến 372
qua cầu dao cách ly đầu vào (1A) mã hiệu POH-35 và cầu dao cách
ly 35kV (2A) mã hiệu POH-35.
Máy cắt (IB) mã hiệu GI-E 35; Cầu dao cách ly đầu vào (1A) mã hiệu
POH-35.
Máy biến áp BAD-5600 lấy điện từ đờng dây 35kV tuyến 373
qua cầu dao cách ly đầu vào máy biến áp (1B) mã hiệu POH-35
và cầu dao cách ly 35kV (2B) mã hiệu POH-35; Máy cắt dầu (IIB)
mã hiệu GI-E35; Cầu dao cách ly đầu vào (1B) mã hiệu POH-35.
Ta có thông số kỹ thuật cả các thiết bị điện phía 35kV đợc
cho trong bảng 2.2
Bảng 2.2.
STT

Mã hiệu

Uđm

Iđm

1

GI-E SF 6

35

600

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

Tên thiết bị
Máy cắt dầu liên lạc (IIIB)
16

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Máy cắt dầu (IB; IIB)
Dao cách ly (1A; 1B; 2A; 2B;

2

GI-E SF 6

35

600

3

POH 3-35

35

600

4

POH 3-35
3HOM-

35
35/0,

600

35/0,1

1

6

PBC-35

35

7

TB 35

35

2060

8

BAD-4500

35

79,3

máy cắt
Máy biến áp 35/6kV

9

TCO-3200

35

52,9

Máy biến áp 35/6kV

5

4A; 4B; 5A; 5B)
Dao liên lạc (3A; 3B)
Biến áp đo lờng
Chống sét van 35kV

Biến dòng điện đầu vào, ra

2. Nh trạm:
Tổng diện tích nhà trạm là 9x24 = 210m 2 đợc bố trí 24 tủ từ tủ
1 đến tủ số 24.
Tủ số 1và 24: là hai tủ tự dùng, sử dụng hai máy biến áp TM 2/10 cung cấp điện cho nhu cầu sinh hoạt và chiếu sáng của trạm,
đồng thời cung cấp điện điều khiển các tủ đầu vào số 2, 23.
Tủ số 3 và 22: là hai tủ đo lờng, mỗi tủ đều có một máy biến đo
lờng 3 pha 5 trụ HTM-6T do Liên Xô sản xuất.
Thông số kỹ thuật máy biến áp HTM-6T đợc cho trong bản 2.3
Bảng 2.3.
Mã hiệu

HTM-6T

Smax,
kVA
640

Uđm, kV

Sđm, kVA

Sơ cấp

Thứ cấp

0,1

1

3

6

0,1

75

150

300

Tủ số 4 và 21: là hai tủ chống sét gồm có hai van chống sét loại
PBO-6T
Tủ số 5 và 20: là hai tủ bù công suất phản kháng, cả hai tủ đều bù
với dung lợng 540kVAr, tủ số 5 là loại tủ BWF-6,3-30-1W, tủ số 20 là
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

17

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
loại tủ KM-6,3-9. Công suất tủ số 5 là530kVAr, công suất tủ số 20 là
9kVAr.
Tủ 19 là tủ dự phòng.

Các tủ 6,7, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18 là các tủ khởi hành
cung cấp điện cho các phụ tải.
Tủ 12: là tủ phân đoạn trong đó có cầu dao liên lạc.
Tủ số 2 và 23: là các tủ đầu vào mã hiệu KBT-1-600/600.
Tủ số 13: là tủ phân đoạn trong đó có máy cắt phân đoạn kiểu
KBT-1-400.
Các thiết bị điện phía 6kV đợc giới thiệu trong bảng 2.4:

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

18

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Bảng 2.4.
ST
T

Tên thiết bị

Mã hiệu

Chú thích

1

Thanh cái 6kV đầu vào số 1 (tủ số: 1)

2

Thanh cái 6kV đầu vào số 2(tủ số: 23)

3

Công tơ điện tử

PM2GKCBJR

4

Máy biến dòng đầu vào số 1 và số 2

TOT-10-

Tỷ

0,5

biến:600/5

5

Tủ máy cắt 6kV (tủ số: 2, 13, 2)

6

Tủ máy cắt 6kV (tủ số: 5, 6, 7, 8, 9, KBT-1-400

số

KBT-1-600

10, 14 20)
7

Biến dòng 6kV đầu ra các khởi hành

TAT-10

Các tỷ số biến:
150/5

8

Biến dòng 6kV đầu ra các khởi hành

BDCK

Các tỷ số biến:
150/5;100/5;
50/5

9
10

Biến áp điều khiển tự dùng (tủ số: 1, TM-2/10T-

Tổ đấu dây:

24)

6/0,23/0,133

Y/Y0

Biến áp đo lờng (tủ số: 3,22)

HTM-6T
6/0,1/0,133

11

Chống sét van (tủ số 4, 21)

PBO-6

12

Tủ bù công suất phản kháng số 1 (tủ số BWF-6,3-305, 20)
1W, KM-6,3-9
2.2 Nguyên lý vận hành trạm biến áp 35/6kV

Dung

lợng

540kVAr

2.2.1. Nguyên lý vận hành tram
Trạm hiện nay đang vận hành theo chế độ dự phòng nguội, một
máy làm việc, một máy dự phòng. Khi trạm biến áp đang ở vị trí
không làm việc (các máy cắt, cầu dao ở vị trí mở). Máy biến áp T1
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

19

Lớp ĐH TC

bù:


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
có mã hiệu BAD - 4500/35 thờng xuyên đợc đa vào vận hành, còn
máy biến áp T2 mã hiệu TCO - 5600 dùng để dự phòng khi máy biến
áp T1 bị sự cố hoặc đa ra sửa chữa. Quá trình làm việc bình thờng chỉ có máy biến áp T1 nối với tuyến 372 làm việc, thao tác
đóng điện cho máy biến áp T1 làm việc diễn ra nh sau:
1.Thao tác đóng điện cho máy biến áp T1
+ Trớc khi đóng điện cho máy biến áp T1 thì đóng điện cho
cầu dao cách ly, sau đó đóng điện cho máy cắt phía 35kV và cầu
dao, máy cắt 6kV, toàn bộ máy cắt của khởi hành đều ở vị trí mở.
+ Kiểm tra máy cắt IIB phải đang ở vị trí cắt, sau đó cắt cầu
dao 4B, kiểm tra các cầu dao 1B và 2B phải đang ở vị trí cắt. Sau
đó đóng cầu dao 4A; 2A; 1A. Khi máy biến áp T1 làm việc bình thờng ổn định thì tiếp tục thao tác phía 6kV.
+ Trình tự thao tác phía 6kV là: đóng máy cắt tủ số 2 đ a

điện vào máy biến áp đo lờng, van chống sét 6kV, các khởi hành
6kV đợc đa vào làm việc.
2.Thao tác cắt điện
+ Thao tác cắt điện ngợc lại với thao tác đóng điện, đầu tiên
cắt các khởi hành phía 6kV, sau đó dùng máy cắt cắt điện phía
35kV sau đó cắt cầu dao cách ly (chỉ đợc phép đóng và cắt cầu
dao cách ly khi không tải).
Khi bảo dỡng, sửa chữa hoặc máy biến áp T1 bị sự cố thì máy biến
áp T2 và tuyến 373 đợc đa vào làm việc. Trình tự đóng máy biến áp
T2 vào làm việc giống nh trình tự đóng máy biến áp T1.
Trong quá trình vận hành khi có sự cố cả 2 tuyến đờng dây thì
máy phát điện dự phòng đợc đa vào làm việc.

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

20

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
Nh vậy các phụ tải điện cao áp 6kV luôn đợc duy trì cung cấp
điện đảm bảo cho sản xuất đợc liên tục.
2.2.2. Các thiết bị điện của phụ tải 6kV
Thông số kỹ thuật của van thu sét PBO-6T đợc giới thiệu trong
bảng 2.5:

SV: Mai Xuân Tú

Cơ Điện K57UB

21

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp

Bảng 2.5.

Mã

Uđm

Umax,

hiệu

kV

kV

Điện áp

Xung áp

Điện áp tạm d, kV

chọc

Khi

Khi

thủng,

dòng

dòng

chọc
thủng,

điện có điện có

kV

kV

giá trị:

giá

3000A

trị:
5000A

PBO-

6

7,6

16 19

35

28

30

6T
Thông số kỹ thuật của cầu dao cách ly điện áp cao đặt trong
nhà do Liên Xô chế tạo đợc trình bày trong bảng 2.6:
Bảng 2.6.
Mã hiệu

Dòng ổn định

Iôđn 10s, kA

Khối lợng, kg

PBO-

động, kA
Ixk

Ixk
50
29

10

6

6/400
PBO-

60

14

6

35

6/600
Thông số kỹ thuật của tủ điện cao áp YPB-6 và PB-6 đợc giới
thiệu trong bảng 2.7:
Bảng 2.7
Dòng

Giới hạn điều

Dòng

Công suất

Dòng ổn

định

chỉnh dòng tác

cắt giới

cắt giới

định

mức của

động của bảo vệ

hạn, A

hạn, kVA

điện

tủ, A
20

cực đại, A
20 60

1500

15.000

động, A
1500

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

22

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
30

30 90

2300

24.000

2300

40

40 120

3100

32.000

3100

50

50 150

3800

40.000

3800

75

75 225

4800

50.000

5800

100

100 300

4800

50.000

7700

150

150 450

4800

50.000

11.500

200

200 600

4800

50.000

15.000

Do đặc điểm khu vực khai thác của Công ty than Vàng Danh là
hầm lò, nên các phụ tải điện ở khâu khai thác ít thay đổi vị trí,
vì vậy mạng điện 6kV tơng đối ổn định.
2.3 Các hình thức bảo vệ trạm:

Các sự cố thờng xảy ra trong máy biến áp và đờng dây là ngắn
mạch giữa các vòng dây trong máy biến áp, ngắn mạch ở đầu ra
các máy biến áp và các khởi hành, quá tải, chạm đất một pha và quá
điện áp tự nhiên.
Để khắc phục nhanh chóng sự cố và cho tín hiệu chính xác về
loại sự cố trạm áp chính 35/6kV đợc trang bị các hình thức bảo vệ.
2.3.1. Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp
Có nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch trong vùng phân cho nó phảI bảo
vệ và là bảo vệ dự phòng cho role khí, làm việc theo nguyên tắc so
sánh dòng điện ử đầu ra và đầu vào phần tử bảo vệ.
Bảo vệ so lệch dọc sử dụng role vì sai PHT 565 thông số kỹ thuật
ghi trong bảng 2.8
Bảng 2.8.
Mã hiệu

Dòng

Dòng cực đại lâu

Điện trở

Công suất

chỉnh

dài cho phép khi

các cuộn

tiêu thụ

định

nối tất cả các vòng

dây

(VA)

(A)

dây

()

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

23

Lớp ĐH TC


Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
PHT- 565

10

1,45

0,1

225

12,5

(+)

Đ ến

(+)

(-)

Hình 2. 2. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc
Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp làm việc theo nguyên tắc so
sánh giữa các giá trị dòng điện đầu vào với giá trị dòng điện ra
của phần tử đợc bảo vệ. Nhiệm vụ của bảo vệ là chống ngắn mạch
của vòng dây bên trong máy biến áp và dự phòng cho rơ le khí. Đây
là loại bảo vệ tác động tức thời, khi máy biến áp làm việc bình thờng, dòng điện qua hai máy biến dòng ở phía sơ cấp và thứ cấp
của máy biến áp bằng nhau về trị số, trùng nhau về ph nên tổng
dòng của chúng bằng không hay có sự cân bằng sức từ động. Do
SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

24

Lớp ĐH TC

Trờng Đại Học Mỏ- Địa Chất
Đồ án tốt nghiệp
đó không có dòng qua rơle RI, vì vậy rơle này không tác động. Khi
có sự cố ngắn mạch các vòng dây trong máy biến áp thì dòng
điện trong hai máy biến dòng ở phía cơ cấp và thứ cấp có sự chênh
lệch nhau về trị số nên sức từ động tổng khác không. Khi có dòng
điện qua rơle RI, vì vậy nó sẽ tác động đóng tiếp điểm cho rơle
trung gian RTr. Rơle này sẽ tác động gửi tín hiệu tới máy cắt C 331- 1.
Máy cắt tác động loại máy biến áp ra khỏi lới điện. Sơ đồ nguyên lý
bảo vệ so lệch dọc.
Để đóng mạch thao tác dùng rơle trung gian loại P-41 có thông số
kỹ thuật trong bảng 2.9
Bảng 2.9.
Số tiếp điểm
Mã
hiệ

Điện áp (V)

Thờng
đóng

u

12;24;48;110; 4

P

Thờng

mở
4

Công

Thời

Dòng

suất

gian

lu dài

tiêu

tác

(A)

thụ

độn

10

(w)
25

g
20,15

220
2.3.2. Bảo vệ bằng rơle khí:
Bảo vệ rơle khí loại P-22 làm việc với 2 cấp bảo vệ là báo tín
hiệu sự cố nhẹ và khi có sự cố nặng thì cấp điện cho mạch cuộn
cắt để máy cắt 35kV tác động loại sự cố ra khỏi lới điện.
Để phát tín hiệu các loại sự cố, trong mạch bảo vệ sử dụng rơle
tín hiệu loại C- 21/1 các thông số kỹ thuật đợc ghi trong bảng 2.10
Bảng 2.10.
Ký hiệu

Mã hiệu

Iđm

Itđ(A)

Ils(A)

(A)
PY

C- 21/1

SV: Mai Xuân Tú
Cơ Điện K57UB

1

Thời gian tác
động

3

100
25

0,05
Lớp ĐH TC