Đồ án Bảo vệ trạm biến áp 35/6kV

Lời mở đầu Trong quá trình phát triển đất nước, ngành công nghiệp đóng một vai trò quan trọng, đặc biệt là ngành công nghiệp điện. Điện năng đóng góp một phần không nhỏ trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống con người. Vì vậy chúng ta cần tổ chức, đào tạo một đội ngũ chuyên môn kỹ thuật cao nhằm đưa ngành năng lượng điện đạt tới sự hoàn thiện, để đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước. Sau những năm tháng được đào tạo ở Trường đại học Mỏ- Địa chất thuộc chuyên ngành Điện khí hóa. Em đã tiếp thu, học hỏi được những kiến thức thuộc chuyên ngành và đặc biệt sau thời gian thực tập, tìm hiểu thực tế em đã được bộ môn giao cho đề tài tốt nghiệp: “ Bảo vệ trạm biến áp 35/6kV” của Mỏ than Đèo Nai. Với sự giúp đỡ của thày, cô giáo trong bộ môn đặc biệt là sự dẫn dắt tận tình của thày giáo PGS. TS. Nguyên Anh Nghĩa đã giúp em hoàn thành bản đồ án. Bản đồ án của em bao gồm những nội dung chính sau: Phần I: tổng quan về Công ty than Đèo Nai. Chương 1: Cơ cấu tổ chức khai thác của công ty than Đèo Nai. Chương 2: Tình hình cung cấp điện của Công ty than Đèo Nai. Phần II: Chuyên đề bảo vệ rơle. Chương 3: Lý thuyết chung về bảo vệ rơle. Chương 4: Tính toán ngắn mạch. Chương 5: Tính toán chỉnh định bảo vệ rơle. Do thời gian nghiên cứu có hạn, lượng kiến chuyên môn còn hạn chế cho nên bản đồ án của em không thể tránh được những thiếu xót, kính mong nhận được sự quan tâm, góp ý của thày cô và các bạn đồng nghiệp. Em xin chân thành cám ơn! Hà nội ngày 28/5/2005 Sinh viên Trần Đình Vinh Phần I: Tổng quan về công ty than Đèo Nai Chương 1 Cơ cấu tổ chức khai thác của công ty than Đèo Nai Điều kiện tự nhiên Vị trí địa lý Mỏ than Đèo Nai được quản lý diện tích hành chính 52,2km2, nằm trong giới hạn toạ độ: X: 25000+26600; Y:427200+429400. Phía Bắc được giới hạn bởi đứt gãy A Phía Nam được giới hạn bởi đứt gãy B Phía Đông nam giáp với mỏ cọc sáu Phía Đông bắc giáp với mỏ Cao Sơn Phía Tây giáp với khu Lộ Trí- Mỏ Thống nhất Đặc điểm địa hình Địa hình khu mỏ không còn nguyên thủy nữa mà đã bị khai đào ở hầu hết các khu vực. Địa hình cao nhất ở phía Bắc và phía tây +370m, phía nam là +275,7m, phía Đông là 157,5m. Địa hình thấp nhất ứng với đáy mỏ và thấp dần từ tây sang Đông. Đặc điểm khí hậu. Khu mỏ nằm trong vùng than Cẩm Phả nên khí hậu khu mỏ mang tính chất chung là nhiệt đới gió mùa. Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Nhiệt độ không khí hàng tháng thay đổi từ 11,80c+32,60c, trung bình từ 23 đến 250c. Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 1106,68mm đến 2834,7mm trung bình là 2040mm, lượng mưa phân phối hàng tháng không đều. Đặc điểm địa chất. Uốn nếp Mỏ Đèo Nai có 2 nếp uốn chính là nếp lồi trung tâm và nếp lõm phía nam Nếp lồi trung tâm: có trục chạy theo hướng TN-ĐB, góc dốc của hai cánh thay đổi từ 30o+40o, hai cánh của nếp lồi bị chặn bởi đứt gãy A2 ở phía Bắc và đứt gầu A3 ở phía Nam. Nếp lõm phía Nam: (Nếp lõm công trường chính) Trục của nếp lõm chạy theo phương gần vĩ tuyến và bị chặn bởi đứt gãy K, Cánh phía Nam có độ dốc trung bình 200+300. Cánh phía Bắc có độ dốc trung bình 350+400, nếp lõm mở rộng về phía Đông và bị chặn bởi đứt gãy K. Đứt gãy Các đứt gãy được chia thành hai hệ thống chính Hệ thống phát triển theo phương kinh tuyến và hệ thống phát triển theo phương vĩ tuyến. Hệ thống đứt gãy theo phương kinh tuyến: Đứt gãy nghịch K: ở phía đông mỏ là ranh giới phân chia mỏ Đèo Nai và Cọc Sáu Đứt gãy nghịch : ở phía tây khu mỏ, mặt trượt cắm tây với góc dốc 75+ 800, biên độ dịch chuyển khoảng 100m, đới huỷ hoại khoảng 10m. Đứt gãy thuận A4: mặt trượt đứt gãy cắm đông với góc dốc cắm đông 75+ 800. Biên đô dịch chuyển nhỏ khoảng vài chục mét. Đứt gãy thuậnA1: ở phía Tây khu mỏ. Mặt trượt đứt gãy cắm Tây với góc dốc 800, biên độ dịch chuyển khoảng 100m. Đứt gãy A1 được kéo dài thêm một đoạn về phía Nam khoảng 50m. (so với báo cáo năm 1990) Hệ thống đứt gãy theo phương vĩ tuyến: Đứt gãy nghịch B-B: Là ranh giới phía Nam của mỏ, mặt trượt đứt gãy cắm Bắc với góc dốc 50+600, biên độ dịch chuyển khoảng 200m, ở phạm vi Nam moong đứt gãy B-B lùi xuống phía Nam khoảng 50+70m (so với báo cáo địa chất năm 1990) Đứt gãy nghịch A3: Nằm ở trung tâm mỏ, mặt trượt đứt gãy cắm tây với góc dốc 70+ 800, biên độ dịch chuyên 200+250m. Đứt gãy nghịch A2: Nằm phía bắc đứt gẫy A3, mặt trượt đứt gẫy cắm Bắc với góc dốc 70+ 800, biên độ dịch chuyển vài trăm mét. Đứt gãy thuận AS1: Nằm ở phía Bắc khu vỉa chính, mặt trượt đứt gãy cắm Bắc- Tây bắc với góc dốc70+800. Công nghệ khai thác, tổ chức và quản lý xí nghiệp. Công nghệ khai thác. Quy trình khai thác của Công ty than Đèo Nai được trình bày như hình vẽ. Công ty than Đèo Nai với công nghệ khai thác than hiện đang áp dụng là tương đối hợp lý. Song cũng cần phải quan tâm đến một số khâu trong dây chuyền công nghệ như: - Đầu tư trình độ khoa học kỹ thuật vào hai khâu khoan nổ và bốc xúc để hạn chế được khoan nổ bốc xúc lại lần hai vì: + Khoan nổ là khâu đầu tiên trong công nghệ khai thác, nếu quan tâm quản lý đầu tư kỹ thuật tốt công đoạn khoan sẽ tiết kiệm được thuốc nổ ( thuốc nổ là nguyên liệu có giá trị đắt nhất trong chi phí giá thành một đơn vị sản phẩm) và đảm bảo cho công đoạn nổ mìn kịp thời tránh được sự tổn thất mét khoan (do bị vùi lấp ). Mặt khác đạt đuợc chỉ tiêu chất lượng và hệ số nở rời của đất đá giúp cho khâu bốc xúc đạt hiệu quả cao tránh tình trạng bị vướng chân, đóng cửa tầng dẫn đến phải sử lý khoan nổ lại lần hai gây tốn kém về kinh tế. - Sản phẩm của mỏ là than, song chủng loại chất lượng lại đa dạng. Trong đó có những chủng loại không thể dùng thiết bị máy móc để gia công chế biến được mà phải sử dụng chủ yếu công nghệ nhặt tay. Do vậy ngoài việc đầu tư thêm thiết bị máy móc hiện đại phục vụ cho công nghệ sản xuất chính, mỏ cần phải thực sự quan tâm đến sắp xếp lại lao động, đầu tư công cụ và điều kiện cho người lao động, thực sự quan tâm đến công nghệ pha trộn, thu hồi triệt để nguồn than cục, nhằm làm tốt công tác quản trị tài nguyên, nâng cao chất lượng sản phẩm tăng doanh thu cho mỏ. Phương pháp tổ chức quản lý của xí nghiệp Phương pháp tổ chức. Công ty than Đèo Nai là một doanh nghiệp sản xuất than lớn với số lượng công nhân viên hiện nay là 3.596 người. Do đặc thù khá phức tạp về công việc do vậy để hoạt động sản xuất có hiệu quả, thực hiện cơ chế quản lý mới, mỏ thường xuyên sắp xếp tổ chức bộ máy với nhiệm vụ của từng phòng ban, phân xưởng theo mô hình quản lý trực tuyến- chức năng chia thành hai cấp. - Cấp doanh nghiệp - Cấp công trường, phân xưởng, đội xe. Cơ cấu trực tuyến chức năng quyền lực của doanh nghiệp được tập trung vào Giám đốc mỏ là người trực tiếp điều hành các đơn vị công trường phân xưởng, các khối phòng ban kỹ thuật, nghiệp vụ chỉ nhận mệnh lệnh sản xuất từ Giám đốc và có nhiệm vụ hướng dẫn kiểm tra việc thực hiện mệnh lệnh đồng thời phát hiện các vấn đề phát sinh để báo cáo Giám đốc và đề xuất các biện pháp giải quyết. Chức năng, nhiệm vụ của từng bộ phận công trường, phân xưởng. - Công trường khoan nổ: Sau khi nhận được hộ chiếu khoan nổ của phòng kỹ thuật khai thác mỏ, công trường đưa máy khoan vào vị trí khai trường để khoan sâu vào lòng đất thành những lỗ khoan có chiều sâu từ 10 - 20 m, tuỳ theo độ cứng của đất đá. Sau khi có hộ chiếu nổ thì nạp thuốc nổ mìn bắn tơi đất đá. - Công trường xúc: Quản lý toàn bộ thíêt bị xúc điện ( 4,6 - 5m3), xúc thuỷ lực, xúc lốp, xúc lật có nhiệm vụ đào mở vỉa, xúc tải đất đá lên xe ôtô. - Chín đội xe ôtô: Xe có trọng tải từ ( 10-:- 40Tấn ) các đội xe này có nhiệm vụ vận chuyển đất đá và than. - Công trường băng gồm hai hệ thống: + Công trường băng tải: Nhận than từ ôtô xuống đưa vào sàng làm phẩm chất phân loại cục, cám, sau đó dùng hệ thống băng tải xuống máng ga, rót xuống wagông giao cho xí nghiệp TT Cửa Ông. + Công trường băng sàng: Nhận than cấp liệu từ ôtô đổ xuống đưa vào sàng và tải xuống cuối băng để ôtô chuyển ra cảng Vũng Đục, tiêu thụ trong nước. - Công trường than thủ công. Dùng lực lương lao động thủ công để tận thu than tại các vỉa kẹp và gia công các loại than cục trong kho để thành than cục xuất khẩu 3A cục 4A giao qua Xí nghiệp Tuyển than Cửa Ông . Chức năng nhiệm vụ của từng bộ phận: - Giám đốc doanh nghiệp: Là người chịu trách nhiệm cao nhất của Công ty trước Tổng công ty và Nhà Nước về mọi mặt hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty là người điều hành cao nhất trong mỏ. - 4 phó giám đốc là những người giúp việc cho Giám đốc về từng bộ phận chuyên môn nghiệp vụ: + Phó giám đốc sản xuất ; + Phó giám đốc kỹ thuật ; + Phó giám đốc Cơ điện- vận tải ; + Phó giám đốc đời sống kinh tế. - 17 phòng ban chức năng đảm nhiệm các công việc cụ thể dưới sự lãnh đạo trực tiếp của Giám đốc và các Phó giám đốc. + Phòng tổ chức đào tạo: Giúp Giám đốc về công tác tổ chức cơ bản trong doanh nghiệp, chuẩn bị đào tạo đội ngũ cán bộ kế cận, đào tạo công nhân kỹ thuật, bồi dưỡng nâng cao tay nghề cho công nhân kỹ thuật. + Phòng kế hoạch: Tham mưu giúp cho Giám đốc xây dựng kế hoạch sản xuất kỹ thuật, tổ chức xây dựng của xí nghiệp theo các kỳ: ngắn - trung - dài hạn. + Phòng kế toán thống kê: Giúp giám đốc về việc quản lý, sử dụng vốn và công tác hạch toán thống kê, hạch toán sản xuất của mỏ trong sản xuất kinh doanh. + Phòng vật tư: Giúp Giám đốc trong công việc cung ứng vật tư và quản lý vật tư phục vụ cho sản xuất. + Các phòng kỹ thuật: Khai thác - Vận tải - Cơ điện - Trắc địa - Địa chất: Giúp Giám đốc tổ chức quản lý kỹ thuật, thiết bị máy móc, xây dựng cán bộ và áp dụng công nghệ mới vào sản xuất. + Phòng KCS: Giúp Giám đốc về công tác quản lý chất lượng các mặt hàng bảo đảm cho công tác tiêu thụ, bảo đảm hoàn thành kế hoạch. + Phòng bảo vệ: Giúp Giám đốc về công tác an ninh trật tự trong khai trường sản xuất. Bảo vệ thiết bị máy móc, an toàn cho sản xuất và người lao động. + Phòng y tế: Giúp giám đốc chăm sóc sức khỏe cho cán bộ công nhân viên. Công tác cơ giới hoá. Khai thác. Để khai thác được than dưới lòng đất có độ rắn cứng từ F8-F13 Công ty phải tiến hành dùng khoan để khoan sâu vào lòng đất với độ sâu từ 10-20m sau đó nạp thuốc nổ xuống các lỗ khoan để nổ mìn. Khi nổ mìn xong đất đá vỡ vụn ra sau đó dùng máy xúc xúc đất đá lên ôtô vận tải cỡ lớn (27-40 tấn) chở ra bãi thải đổ. Bốc xúc. Do công trường xúc đảm nhận, Mỏ sử dụng 15 máy xúc loại ЭKГ-5A, ЭKГ-4,6b,và 5 máy xúc thủy lực gầu ngược loại PC-450, PC-750. Vận chuyển. Mỏ sử dụng 6 đội xe benlaz để vận chuyển đất đá từ gương khai thác ra bãi thải,vận chuyển than sạch, than nguyên khai ra tuyến băng sàng và băng tải. Ngoài ra còn 2 đội xe trung xa để vận chuyển than tận thu, than xuất khẩu. Việc vận chuyển than từ bãi chứa than đến máng ga do hệ thống băng tải gồm 2 tuyến băng: +Tuyến băng tải thứ nhất Đèo Nai-Dốc Thông: Dài 2km gồm 13 băng máng của Ba Lan loại PTG-50/1000, vận chuyền than nguyên khai từ mỏ xuống máng ga đường sắt để chuyển ra Cửa Ông. +Tuyến băng thứ 2:Có chiều dài 600m, loại PTG-500/800 gồm 4 băng vận chuyển than xuống mặt bằng. Công tác thoát nước. Để thoát nước cho mỏ, sử dụng phương pháp thoát nước hỗn hợp bao gồm: +Đường lò thoát nước cho trụ bắc và moong khai thác (từ độ cao 25á185m) +Hệ thống mương máng hào y; +Hệ thống mương máng phía đông. Chương II Tình hình cung cấp điện của công ty than đèo nai Nguồn cung cấp điện của Công ty than Đèo Nai Trạm biến áp 35/6,3 kV của Công ty than Đèo Nai được cung cấp điện từ nguồn điện của Điện lực Quảng Ninh, đường dây 35 kV từ trạm cắt Cọc 4 vào trạm biến áp 35/6,3 kV Đèo nai sử dụng dây nhôm AC95 có chiều dài tuyến là 2,580 km bao gồm 24 cột, nguồn cấp 35 kV cho trạm Cọc 4 từ đường dây 35 kV- 376. Toàn bộ các đường dây và thiết bị 35 kV vào đến cầu dao P do điện lực Quảng Ninh quản lý. Trạm biến áp trung gian 35/6kV Đèo Nai. Sơ đồ nguyên lý trạm 35/6kV. Sơ đồ cung cấp điện trạm biến áp 35/6kV được giới thiệu trên hình 2-1. Trạm biến áp 35/6,3 kV của Công ty than Đèo Nai được lắp đặt và đưa vào vận hành từ năm 1987. Trạm có nhiệm vụ cung cấp điện cho các thiết bị hoạt động trong dây chuyền sản xuất của Công ty. Trạm được lắp đặt trên mặt bằng có độ cao (+195 m) so với mực nước biển, với diện tích 810 m2 (30 m x 27 m), xung quanh trạm khu vực nhà vận hành và nơi đặt thiết bị có tường rào sắt bao bọc. Phía trước trạm có cổng chính, phía sau có cổng phụ (các cổng này chỉ mở khi cần cho xe ô tô và cần trục vào trong trạm). Bên cạnh cổng chính có cửa nhỏ cho người đi bộ đi ra vào trạm hàng ngày. Các thiết bị điện lực trong trạm. Các thiết bị trong trạm được lắp đặt ở 2 khu vực: - Sân trạm: Phía Nam trạm được lắp đặt 3 cầu dao cách ly 35 kV, 3 van phóng sét 35 kV, 1 biến áp HOM 35 và 3 biến áp ZHOM-35 có kèm theo 3 cầu chì bảo vệ, 2 máy cắt dầu 35 kV, 2 máy biến dòng TI 75/5A, 2 máy biến áp 35/6,3 kV-3200 kVA, và 4 cột thu lôi. Các thông số của máy biến áp được giới thiệu trong bảng 2-1. Bảng 2-1 Mã hiệu Tổ đấu dây Uđm, kV Sđm, kVA Pkt kW Pnm kW UN,% I0, % Sơ cấp Thứ cấp BAD 3200-35/6,3 Y/∆ 35 6,3 3200 5,4 29,5 7,5 4,5 BAD 3200-35/6,3 Y/∆ 35 6,3 3200 5,4 29,5 7,6 4,5 Hai máy biến áp 35/6,3- 3200, lấy điện từ đường dây 35 kV qua 2 máy cắt dầu mã hiệu DW1- 35DTH, 2cầu dao cách ly mã hiệu GW- 35ĐTH, 2 máy biến dòng BI 75/5A, 1 cầu dao cách ly tổng PLHF-35. Thông số kỹ thuật của các thiết bị điện phía 35kV được giới thiệu trong bảng 2-2. TT Tên gọi, ký tự Ký hiệu trên sơ đồ Thông số cơ bản Vị trí lắp đặt Sđm (kVA) Uđm (kV) Iđm (A) 1 Cầu dao cách ly PLHF- 35 P _ 35 200 Thanh cái 35 2 Chống sét van NZ NZ- 35 _ 35 _ Thanh cái 35 3 Cuộn kháng K _ 35 _ Thanh cái 35 4 Cầu dao cách ly GW- 35ĐTH P2 _ 35 600 Phân đoạn 2 5 Máy cắt dầu DW- 35DTH B3 _ 35 600 Phân đoạn 2 6 Máy biến áp 3 pha BAD 35/6 T2 3200 35 293,2 Phân đoạn 2 7 Cầu dao cách ly GW- 35ĐTH P1 _ 35 600 Phân đoạn 1 8 Máy cắt dầu DW- 35DTH B1 _ 35 600 Phân đoạn 1 9 Máy biến áp 3 pha BAD 35/6 T1 3200 35 293,2 Phân đoạn 2 10 Biến dòng lưới 35 BI- 35-75/5 _ 35 _ Thanh cái 35 11 Biến thế nôm HOM- 35 _ 35 Thanh cái 35 12 Máy biến thế tự dùng 35 ZHOM- 35 _ 35 Thanh cái 35 - Nhà trạm: Lắp đặt các tủ phân phối điện 6,3 kV đó là: 1 tủ đo lường dùng để đo lường và bảo vệ phía 35 kV, 1tủ biến áp tự dùng, 3 tủ bù để bù công suất phản kháng, 1 tủ dự phòng, 6 tủ khởi hành, hệ thống thanh cái 6,3 kV, phía sau nhà có hệ thống xà đỡ sứ để đưa điện 6,3 kV ra các khởi hành, phía dưới xà có lắp các van phóng sét 6,3 kV. Tủ số 1 là tủ đo lường, bảo vệ và điều khiển máy cắt phía 35kV (ký hiệu trên sơ đồ là DL35). Tủ số 2 là tủ tự dùng bao gồm 2 máy biến áp thông số của 2 MBA được giới thiệu trong bảng 2-3. Bảng 2-3 tt Mã hiệu Thông số cơ bản Sđm (KVA) Uđm(KV) Iđm (A) 1 40KVA- 6/0,4 KV 40 6 3,8 2 HTMИ 630VA- 6/ 0,1 0,63 6 _ Tủ số 3, 6, 8, 10, 12, 13. là các tủ khởi hành cung cấp điện cho các phụ tải. Tủ số 4, 7 và 11 là các tủ bù để bù công suất phản kháng 480KVAr. Mã hiệu của tụ bù là KC2 – 6,3- 34- 3T, công suất 34KVAr. Số lượng tụ ở mỗi tủ là: Tủ số 5 và số 10 là hai tủ đầu vào. Tủ số 9 là tủ phân đoạn trong đó có cầu dao liên lạc mã hiệu PH 600-6. Tủ số 12 là tủ dự phòng. Các thiết bị điện phía 6kV được giới thiệu trong bảng 2-4. Bảng 2-4 STT Tên thiết bị Mã hiệu 1 Máy cắt tủ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10. HF515- 10M 600- 350/11 2 Van phóng sét FS2- 6 3 Cầu dao cách ly PH 600- 6 4 Máy biến dòng đầu vào số 1 và số 2 IFZL- 10 TH 300/6 5 Máy cắt tủ 11,12,13,14,15. BK3- M10- Y2- 630 6 Biến dòng 6kV đầu ra các khởi hành TOΛ10YT2.1 200/5 7 Biến áp điều khiển tủ tự dùng HTMИ 630VA- 6/ 0,1kV 40kVA- 6/0,4 kV 8 Biến áp điều khiển tủ phân đoạn HTMИ 630kVA-6/ 0,1 Mạng điện 6KV. Sơ đồ nguyên lý các phụ tải phía 6 kV được giới thiệu trong hình 2-2. Mỏ than Đèo Nai là một mỏ lộ thiên, do đặc thù của khu vực khai thác luôn thay đổi theo thời gian, nên các phụ tải khai thác cũng thay đổi theo, do vậy mạng điện của mỏ được chia thành 2 phần như sau: Phần cố định: đường dây cố định từ trạm 35/6 tới các trạm phân phối trung tâm. Phần di động: là đường dây từ trạm phân phối trung tâm tới các phụ tải, thường xuyên thay đổi theo tiến độ khai thác. Các thiết bị phụ tải 6kV. Các thiết bị máy xúc. Thông số kỹ thuật của các động cơ truyền động chính cho máy xúc sử dụng điện áp 6kV. Được thống kê trong bảng 2-5. Bảng 2-5 Mã hiệu Uđm (KV) Iđm (A) n v/ phút cosφ η% Pđm (KW) Số lượng ЭKΓ-5A 6 28,7 1480 0,91 93 250 8 ЭKΓ- 4,6Б 6 28,7 1480 0,91 93 250 7 Các thông số của MBA phía 6kV. Thông số của MBA được thống kê trong bảng 2-6. Bảng 2-6. Số khởi hành Tên phụ tải Công suất Vị trí lắp đặt Số lượng Thông số của đường dây cung cấp Mã hiệu Chiều dài,m Khởi hành số 3 MBA 630KVA Tủ cao thế B5 và trạm trọn bộ BT1 2 AC50 2500 560 kVA Trạm trọn bộ BT2 1 180 kVA Tủ số 40 1 40 kVA Tủ số 49 1 25 kVA Tủ số 42 1 Khởi hành số 6 MBA 630 kVA Tủ số 17 1 AC50 1300 560 kVA Tủ số 24 1 320 kVA Tủ số 29 1 40 kVA Tủ số 43 1 Khởi hành 8 MBA 560 kVA Tủ số 9 1 AC50 1200 250 kVA Tủ số 28 1 40 kVA Tủ số 46 1 Khởi hành 10 MBA 560 kVA Tủ số 4 1 AC50 720 Khởi hành 12 MBA 320 kVA Tram T 1 AC50 1500 100 kVA Tủ số 47 1 Khởi hành 13 MBA 560 kVA Tủ số 8 và tủ số 16 2 AC50 1700 100 kVA Ba vi và tủ 51 2 315 kVA Tủ số 2 1 250 kVA Trạm T 1 85 kVA Tủ 44 1 40 kVA Tủ 48 1 25 kVA Tủ số 50 1 Tổng hợp phụ tải điện phía 6kV được thống kê trong bảng 2-8. Bảng 2-8 Khởi hành Tên phụ tải Công suất định mức SL kyc cosj tgj SPtt (kW) SQtt (kVAr) Pđm Sđm BA-KV188 180 1 0,6 0,65 1,16 70,2 81,4 KH-3 BA-Đđường170 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18,1 BA-Kho 125 25 1 0,6 0,65 1,16 9,75 11,31 BA-BTải 1,2 630 2 0,6 0,65 1,16 491,4 570,02 BA-BTải 3 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,3 Tổng 1435 6 805,35 934,13 KH-6 BA- C271 630 1 0,6 0,65 1,16 245,7 285 BA-Bơm Hào2K 320 1 0,6 0,65 1,16 124,8 144,8 BA-ĐĐ 178 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18,096 ЭKГ-5A 250 3 0,5 0,65 1,16 375 435 BA-C.151 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,34 ЭKГ- 4,6Б 250 2 0,5 0,65 1,16 250 290 Tổng 1550 9 1229,5 1426,2 KH-8 BA- kho 93 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18 BA-CK cầuđường 250 1 0,6 0,65 1,16 97,5 133,1 BA-C.274 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,3 ЭKГ-4,6Б 250 2 0,5 0,65 1,16 250 290 ЭKГ- 5A 250 1 0,5 0,65 1,16 125 145 Tổng 850 6 706,4 819,4 KH-12 BA-PXCĐ 320 1 0,6 0,65 1,16 124,8 144,8 BA-Khoan,Xúc 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 ЭKГ -5A 250 420 2 0,5 0,65 1,16 250 290 Tổng 4 413,8 480 KH-13 BA-PXSC ÔTÔ 315 1 0,6 0,65 1,16 122,85 142,5 BA –Trục 27 85 1 0,6 0,65 1,16 33,15 38,45 BA Băng sàng 250 1 0,6 0,65 1,16 97,5 108,5 BA-Viba 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 BA-Đ Đường 360 25 1 0,6 0,65 1,16 9,75 11,31 BA-C100, C452 560 2 0,6 0,65 1,16 436,8 506,7 BA- Đ Đ 235 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18 BA- Ba Ra 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 ЭKГ -5A 250 2 0,6 0,65 1,16 250 290 ЭKГ -4,6b 250 3 0,5 0,65 1,16 375 435 Tổng 1475 14 1418,6 1645,6 -Để đánh giá phụ tải tính toán theo phương pháp này ta phân thành 2 nhóm phụ tải (Máy biến áp và Máy xúc). +Máy biến áp; Ptt = kyc.cosφ.ΣSđm Qtt = kyc.tgφ +Nhóm máy xúc Ptt = kyc. ΣPđm Qtt = Ptt.tgφ Từ bảng 2-13 ta xác định công suất tính toán của trạm biến áp chính: Ptt =4573,65 (kW) Qtt =5305,4 (kVAr) (kVA) kcđ =0,8á0,85 :Hệ số trùng cực đại Vậy hệ số mang tải của trạm biến áp: Kết luận: Việc đánh giá phụ tải của mỏ than Đèo Nai theo phương pháp hệ số yêu cầu là rất lớn và nếu như làm việc với các phụ tải này thì hai máy biến áp đó phải làm việc hết công suất . Tuy nhiên hiện nay thực tế sản xuất ở mỏ không sử dụng hết công suất máy móc thiết bị. Các hệ thống bảo vệ và đo lường. Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp : ở hình thức bảo vệ này, dùng rơle so lệch dọc mã hiệu PHT – 565, làm việc theo nguyên tắc so sánh dòng điện ở đầu ra và đầu vào của phần tử được bảo vệ. ở chế độ làm việc bình thường người ta chỉnh định dòng điện đi vào rơle phía đầu ra và đầu vào bằng nhau, do đó rơle không tác động. Khi sự cố trong vùng bảo vệ làm xuất hiện sai lệch giữa dòng điện đầu vào và đầu ra, do đó có dòng điện đi vào rơle lớn hơn giá trị chỉnh định, hệ thống bảo vệ so lệch dọc sẽ tác động tức thời cắt vùng sự cố ra khỏi lưới điện. Bảo vệ quá tải và ngắn mạch. ở điều kiện bình thường, dòng điện qua rơle nhỏ hơn giá trị chỉnh định, bảo vệ không tác động. Khi sự cố ngắn mạch hoặc quá tải nặng trong vùng bảo vệ, dòng điện qua rơle lớn hơn giá trị chỉnh định, bảo vệ tác động cắt máy cắt, loại vùng sự cố ra khỏi lưới điện. Để bảo vệ phía 35KV sử dụng rơle dòng điện loại 1PT, 2PT ,rơle trung gian 1pΠ, 2PΠ và rơle tín hiệu PY. Khi có sự cố ngắn mạch hoặc quá tải các rơle sẽ tác động báo tín hiệu cắt máy cắt DW1- 35DTH 150/5 35KV-600A loại trừ sự cố. Để bảo vệ phía 6kV sử dụng rơle dòng điện PT, rơle trung gian PΠ,rơle tín hiệu PY, rơle thời gian. Khi có tín hiệu sự cố rơle sẽ tác động cắt máy cắt HF515- 10M- 600- 350/11 hoặc máy cắt BK3- M10- Y2- 630 đặt tại các khởi hành, loại trừ sự cố. Bảo vệ bằng rơle khí. Rơle khí loại BT- 43- 66, được đặt ở ống nối từ thùng dầu đến bình dãn dầu của MBA. Khi ở chế độ làm việc bình thường trong bình rơle đầy dầu, phao nổi lơ lửng trong dầu, tiếp điểm của rơle ở trạng thái hở. Khi có sự cố ngắn mạch hoặc mức dầu giảm rơle sẽ tác động gửi tín hiệu đi cắt MBA. Bảo vệ quá áp thiên nhiên. Bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm. Những nguyên tắc bảo vệ thiết bị điện nhờ cột thu sét còn gọi là cột thu lôi đã hầu như không thay đổi trong những năm gần đây. Vì vậy để bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm, mỏ Đèo Nai sử dụng 4 cột thu sét đặt tại 4 góc của trạm với kích thước như sau: chiều cao: 17m. Khoảng cách mỗi cọc: 24m. Bảo vệ sét đánh gián tiếp trên đường dây. Mỏ Đèo Nai sử dụng hệ thống chống sét đánh trên đường dây như sau. Phía 35kV sử dụng 3 van phóng sét NZ- 35. Phía 6kV sử dụng 6 van phóng sét FS2- 6 đặt tại các khởi hành. Bảo vê chạm đất một pha. Hiện nay mỏ Đèo Nai đang sử dụng hai hình thức bảo vệ chạm đất một pha. + Bảo vệ không chọn lọc: Để báo tín hiệu chạm đất 1 pha phía 6 kV, sử dụng rơle tín hiệu đấu vào cuộn ∆ - hở của máy biến áp 3 pha 5 trụ Y/Y/∆ - hở đặt trong trạm. + Bảo vệ có chọn lọc bằng Thyristor. Hệ thống đo lường. - Đối với phía 35kV trạm lắp đặt đồng hồ đo điện áp và đồng hồ đo dòng điện. - Đối với phía 6kV trạm lắp đặt đồng hồ đo điện áp ở tủ đo lường và lắp đặt đồng hồ đo dòng điện ở tủ đâù vào và ở các khởi hành . - Để đo công suất tiêu thụ của cả Công ty, trạm dùng loại công tơ điện tử mã hiệu EMK- 3x100V- 2x 5A- 50HZ, với số lượng 2 chiếc, mỗi đầu vào được trang bị một chiếc. -Trong trạm được trang bị hệ thống báo tín hiệu bằng chuông và đèn báo, các thiết bị này được đóng mạch thông qua rơle báo sự cố PY. - Để cung cấp điện cho đồng hồ phía 35kV sử dụng máy biến áp đo lường có mã hiệu HOM- 35 và ZHOM- 35. Để cung cấp điện cho đồng hồ phía 6kV sử dụng máy biến áp đo lường 3 pha 5 trụ mã hiệu HTMИ- 6/0,1. Hệ thống tiếp đất an toàn của trạm. Mỏ Đèo Nai đang sử dụng mạng tiếp đất hình vuông bao gồm 24 cọc với điện trở tiếp đất trung bình Rtđtb = 2,7Ω. Với kích thước cọc như sau: Chiều dài: 1,6m. Đường kính: Ф = 16 mm Khoảng cách các cọc 1,6m Chiều sâu chôn cọc: 0,5m . Biẻu đồ phụ tải trạm biến áp 35/6 của mỏ than Đèo Nai. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình : Biểu đồ phụ tải biểu diễn sự thay đổi công suất tác dụng, công suất phản kháng theo thời gian. Quan hệ này được biểu diễn dưới dạng các hàm :P t ,Q t .Có thể xây dựng được phụ tải thời gian là một ngày đêm, một tháng hay một năm. Biểu đồ phụ tải một ngày đêm của trạm biến áp 35/6kV của Công ty than Đèo Nai nhận được bằng cách ghi lại chỉ số của đồng hồ đo các giá trị của các đại lượng P, Q mỗi giờ một lần. Căn cứ vào số liệu theo dõi của trạm kể từ ngày 18/2/2005 đến ngày 24/2/2005 ta lập được bảng số liệu sau. Bảng 2-8 STT Ngày/tháng/năm Wtd (kWh) Wpk (kVArh) 1 18/2/2005 47400 18000 2 19/2/2005 42100 17500 3 20/2/2005 43300 17000 4 21/2/2005 46300 17800 5 22/2/2005 46000 19900 6 23/2/2005 46800 19900 7 24/2/2005 45300 18000 Tổng cộng: 317200 128100 Từ các số liệu trên bảng 2-8 ta có: Năng lượng tác dụng trung bình trong một ngày đêm là: Năng lượng phản kháng trung bình một ngày đêm là: Từ kết quả tính toán trên, so sánh năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng trong 7 ngày nhận thấy rằng năng lượng của ngày 24/2/2005 có tổng năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng gần bằng năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng trung bình. Vậy ta chọn ngày 24/2/2005 là ngày điển hình. Các số liệu thống kê năng lượng tác dụng và năng lượng phản kháng của ngày điển hình được ghi trong bảng 2-9. Bảng 2-9 Thời gian (h) P (kW) Q (kVAr) Thời gian (h) P (kW) Q(kVAr) 1 1800 700 13 700 300 2 290