Đồ án môn học Điện khí hóa

Chia sẻ: Trinh Huu Bich Bich | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:37

3
430
lượt xem
144
download

Đồ án môn học Điện khí hóa

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1. Phương pháp và kích thước khu khai thác (theo từng phương án ở trang 3). a) Kích thước khu khai thác : - Chiều dài theo vỉa a = 1000m; - Chiều dài theo phương dốc b = (c + 20)*n =480m; - Chiều dài lò chợ c = 100m; - Bề dày vỉa d =2m; - Góc dốc  = 0 ữ15 độ. b) Phương pháp khai thác : Tại trung tâm của khu khai thác đào lò thượng, từ đó mở ra hai cánh của khu khai thác. Số phân tầng là 4, số lò chợ hoạt động đồng thời là 3, số...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Điện khí hóa

  1. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế cung cấp điện cho một khu khai thác than hầm lò có khí bụi nổ hạng III. 1. Phương pháp và kích thước khu khai thác (theo từng phương án ở trang 3). a) Kích thước khu khai thác : - Chiều dài theo vỉa a = 1000m; - Chiều dài theo phương dốc b = (c + 20)*n =480m; - Chiều dài lò chợ c = 100m; - Bề dày vỉa d =2m; - Góc dốc α = 0 ữ15 độ. b) Phương pháp khai thác : Tại trung tâm của khu khai thác đào lò thượng, từ đó mở ra hai cánh của khu khai thác. Số phân tầng là 4, số lò chợ hoạt động đồng thời là 3, số lò chuẩn bị bằng số lò chợ hoạt động đồng thời. Phương pháp khai thác theo phương án khấu đuổi. 2. Phương tiện khai thác và vận chuyển - Khấu than ở lò chợ dùng máy liên hợp (com bai); - Đào lò chuẩn bị: + Trong than dùng khoan điện cầm tay; + Trong đá dùng khoan khí ép kết hợp nổ mìn. - Vận chuyển: ở lò thượng dùng tời trục, ở lò song song dùng tàu điện ắc quy, ở lò chợ dùng máng cào. - Thông gió các gương lò chuẩn bị dùng quạt cục bộ. 3. Vị trí và các phụ tải cao áp khác - Khoảng cách từ trạm biến áp chính đến miệng giếng L1 = 1000m dùng đường dây trên không; - Chiều sâu giếng L2 = 200m; - Khoảng cách từ chân giếng đến chân thượng (chiều dài lò xuyên vỉa) L3 = 2000m; - Tổng công suất của các phụ tải cao áp còn lại của mỏ là: S = 1400kVA Các số liệu này lấy theo cột 9 trang 3. cosϕ = 0,6 Điện áp mạng cao áp 6kV; điện áp mạng hạ áp điện lực 660V; điện áp khoan và thắp sáng 127V. 4. Yêu cầu thiết kế a) Chọn phương án và thiết kế hệ thống cung cấp điện mạng hạ áp cho khu vực khai thác ; b) Thiết kế mạng cao áp, các số liệu về phụ tải cho tuỳ theo từng phương án. Trong đó các số liệu để tính toán ngắn mạch mạng 6kV chọn như sau: 1 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  2. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Scb = 100MVA, điện kháng tương đối cơ bản tính từ hệ thống năng lượng Quốc gia đến thanh cái 6kV của trạm biến áp xí nghiệp 35/6kV là: X*cb = 6,55 Điều kiện để tính cơ khí đường dây là: θ ma x = 40oC khi tốc độ gió V = 0 m/s; θ min = 5 C o khi tốc độ gió V = 0 m/s; θ bão = 25oC khi tốc độ gió bão V = 35 m/s. Ở các nhiệt độ khác: V= 5 m/s. Tính cơ khí đường dây cho một khoảng vượt trung gian, khoảng vượt thực tế tuỳ ý chọn. c) Thiết kế hệ thống tiếp đất bảo vệ cho mạng hầm lò. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Phươn TT a, m b, m c, m d,m n m g pháp S, kVA; P/A khai cosϕ thác Khấu 1400; 28 1000 480 100 2 4 3 đuổi 0,6 2 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  3. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Chương 1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHU KHAI THÁC 1.1. Kích thước khu khai thác Căn cứ vào chiều dài và chiều rộng của ruộng mỏ, phân chia khu khai thác như sau: 1) Chiều dài theo vỉa a = 1000m 2) Chiều rộng theo phương dốc: b = (c + 20) n = 480m 3) Chiều dài lò chợ c = 100m; 4) Trụ bảo vệ lò thượng trung tâm: 20m; 5) Chiều rộng lò thượng: 3m 6) Chiều rộng lò song song vận chuyển: 2,8m; 7) Chiều rộng trụ bảo vệ trong than: 7m; 8) Chiều rộng lò thông gió: 2,2m; 9) Chiều rộng trụ bảo vệ lò thông gió: 5m; 10) Chiều dài một cánh khai thác là: a − 20 − (2.3) 1000 − 20 − 6 L= = = 487 m 2 2 1.2. Phương pháp khai thác Dùng phương pháp khai thác: Khấu duổi với số lò chợ hoạt động đồng thời là 3 (theo phương án). Trong quá trình khai thác để lại các trụ than bảo vệ như hình vẽ 1.1. Đồng thời với quá trình khấu than ở 3 lò chợ 3 lò chuẩn bị cùng tiến hành đào lò. Phân chia khu vực khai thác như hình vẽ 1.1. có 4 phân tầng khai thác và 3 lò chợ hoạt động đồng thời. a 20 3 3 2,8 2 2 2,2 7 c 5 1 2 I II b III IV H × 1. S¬® ph© chia khu vùc khai th¸c trªn ruéng m nh  1 å n á 3 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  4. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Chương 2 CHỌN PHƯƠNG THIỆN KHAI THÁC Dựa vào tình hình cụ thể, theo yêu cầu thiết kế và kích thước khu khai thác, có thể chọn được các thiết bị khai thác than (theo phụ lục 1) như sau: 2.1. Lựa chọn thiết bị đào khấu và vận chuyển than ở lò chợ và lò vận chuyển 2.1.1Máy liên hợp Theo chiều dài lò chợ, góc dốc và chiều dày của vỉa, chọn máy liên hợp theo phụ lục 1, kèm theo là com bai trong tổ hợp có mã hiệu ∋∆Κ04-2M, các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.1.a và 2.1.b Bảng 2.1.a Máy liên hợp Các thông số chính, tên thiết bị OKΠ − 70 Bề dày vỉa ,m 1,9-3,5 Góc dốc , độ 0-15 Combai Kỉ1Kà Vì chống thuỷ lực OKΠ − 70 Bơm thuỷ lực CHY5 Máng cào lò chợ OKΠ − 70 ,CP-70A Chiều dài lò chợ , m 100 Máng cào chân lò chợ Π TK1 Bảng 2.1.b Các thông Năng suất Động cơ Mã hiệu Công suất Tốc độ Udm số chính (T/ph) (kw) (vg/ph) (V) Combai 3 ∋∆Κ04-2M 105 1460 660 Kỉ1Kà 2.1.2. Máng cào vận chuyển than trong lò chợ Chọn máng cào lò chợ (theo phụ lục 1), các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.2 Bảng 2.2 Các thông Năng suất Tốc độ (m/ Động cơ: Công suất Số lượng Chiều dài số chính (T/h) s) Mã hiệu (kW) động cơ (m) Máng cào 200 1,024 ∋∆ΚΟΦ42/4 42 1 90 OKΠ − 70 2.1.3. Máng cào chân lò chợ: Chọn máng cào chân lò chợ (theo phụ lục 1), thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.3 Bảng 2.3 Các thông số Năng suất (T/ Chiều dài Động cơ Mã hiệu Công suất 4 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  5. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa chính h) (m) (kw) Máng cào chân lò chợ Π TK1 340 55 ∋∆ΚΟΦ 43/4 55 2.1.4. Máy khoan điện cầm tay: Chọn máy khoan điện cầm tay có mã hiệu íéẽ với các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.4. Bảng 2.4 Pyc, kW Uđm, V Iđm, A nđc, vg/ph nT, vg/ph cosϕ 1,4 127 8,5 2750 400 ÷ 600 0,72 Chọn thiết bị điều khiển khoan là bộ khởi động Aẽ có các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.5. Bảng 2.5 Điện áp Dòng điện Điện áp phía Dòng điện phía Mã hiệu bên sơ cấp, phía sơ cấp, η cosϕ thứ cấp, V thứ cấp, A V A Aẽ-3,5 660 133 3,15 15,2 0,95 0,9 Aẽ-4 660 133 3,52 17,5 0,95 0,9 2.2. Lựa chọn thiết bị cho lò chuẩn bị Để đào lò chuẩn bị, sử dụng các thiết bị như sau: - Khoan điện cầm tay; - Khoan khí ép; - Máy cào vơ; - Quạt gió cục bộ; - Máy ép khí cung cấp khí ép cho khoan. 2.2.1. Máy khoan điện cầm tay: Ở lò chuẩn bị cũng chọn loại máy khoan điện cầm tay mã hiệu íéẽ với các thông số kỹ thuật như trong bảng 2.4 và bộ khởi động Aẽ có các thông số kỹ thuật như trong bảng 2.5 2.2.2. Khoan khí ép: Trường hợp gặp đất đá cứng dùng khoan khí ép kết hợp nổ mìn, chọn loại ậÁC-4 với các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.6 Bảng 2.6 Tốc độ tiến Động cơ điện Động cơ khí ép mũi khoan, n, Mã hiệu P, kW Mã hiệu n, vg/ph H, at N,m3/ ph m/s vg/ph 0,0035 BAọ-42 4,2 1450 ẽéẩ-10 1500 3,5 7,36 2.2.3. Máy ép khí 5 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  6. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Để cung cấp khí ép cho khoan, chọn máy ép khí có mã hiệu 3ốụứờõ-10 với công suất định mức của động cơ là 40kW. 2.2.4. Máy cào vơ Chọn máy cào vơ mã hiệu C-153 với các thông số kỹ thuật chủ yếu như sau: - Năng suất bốc: 50T/h; - Động cơ mã hiệu: MA-143-2/4, công suất : 17 kW. 2.2.5. Quạt gió cục bộ Chọn quạt gió cục bộ có mã hiệu CBM-6 có các thông số kỹ thuật ghi trong bảng 2.7 Bảng 2.7 Pdm, Đường kính bánh Q,m3/ph H,mm H20 n, ng/ph Uđm,V kW công tác, mm 200 ÷ 400 200 ÷ 80 14 2950 660 600 2.3. Lựa chọn thiết bị cho lò thượng Chọn tời trục mã hiệu ÁÃ-800/63m với các thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 2.8. Bảng 2.8 Tang Động cơ Khố Đườ Chi Tốc i Trọn Tải Tỷ Tố Đườ ng ều độ lượ g Mã Số Rộn trọn số c công ng kính dài độn ng lượn hiệu lượ g g, truy độ suất kính, cáp, cáp g cơ quy g, ng mm kG ền cá , kW mm mm mm , vg/ đổi, kG p ph kg Áậ120 0/ 100 250 1,5 720 45 850 1 1200 17,5 515 30 7150 1030- 0 0 2 960 60 0 2M 2.4. Tổng hợp thiết bị sử dụng trong khu khai thác Tổng hợp thiết bị sử dụng trong khai thác được cho trong bảng 2.9 Bảng 2.9 TT Tên khu vực Số lượng Thiết bị sử dụng Số lượng Máy combai 3 1 Lò chợ 3 Máng cào lò chợ 3 Máng cào họng sáo 3 Máy khoan điện cầm tay 6 6 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  7. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa 2 Lò vận chuyển Tàu điện ắc quy Máy cào vơ 3 Máy khoan khí ép 3 3 Lò chuẩn bị 3 Máy ép khí 3 Quạt gió cục bộ 3 Khoan điện cầm tay 3 4 Lò thượng 2 Tời trục 2 Căn cứ vào các thiết bị điện ở khu khai thác như trên, tính toán thiết kế và chọn phương án cung cấp điện. 7 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  8. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Chương 3 TÍNH TOÁN THẮP SÁNG ( Một đường lò tính theo phương pháp điểm, các đường lò còn lại tính theo phương pháp công suất riêng) Đặc điểm khu khai thác của mỏ có khí bụi nổ hạng III, do đó chọn thiết bị thắp sáng đảm bảo điều kiện an toàn nổ. 3.1. Tính toán thắp sáng cho lò vận chuyển Để tính toán thắp sáng cho lò vận chuyển dùng phương pháp điểm. Hình 3.1 biểu diễn mặt cắt dọc của lò và sơ đồ bố trí đèn dọc theo lò, tính Emin ở A và Emax ở B. 1 2 3 4 5 6 a α α α α α α H 2 1 1 3 5 4 h A B l l/2 l/2        H × 3. S¬® bè trÝ®n däc theo lß nh  1 å Ì Khoảng cách từ tâm đèn đến mặt đường: h = H - a = 2,5 - 0,2 = 2,3 m trong đó: H = 2,5m - chiều cao lò; a = 0,2 m - khoảng cách từ tâm đèn đến nóc lò; Theo phụ lục 2 chọn đèn có mã hiệu éÂậ-20 với các thông số kỹ thuật ghi trong bảng 3.1 Bảng 3.1 Công suất bóng, W Quang Hiệu suất Loại đèn Mã hiệu Công suất tổng, W cosϕ thông, Lm đèn Huỳnh quang éÂậ-20 20/26 980 0,65 0,5 Theo phụ lục 2, độ rọi tối thiểu với đường lò này là: Emin = 2Lx Hệ số: C = F/1000 = 980/1000 = 0,98 trong đó: F - quang thông thực tế của đèn huỳnh quang éÂậ-20. 8 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  9. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Độ sáng ở A chủ yếu tạo nên bởi bóng đèn 2,3,4,5; các đèn khác vì ở xa ảnh hưởng không đáng kể nên có thể bỏ qua. Do đó: 2C EA = 2 ( I α 1 cos 3 α 1 + I α 2 cos 3 α 2 ) k .h k = 1,5 - hệ số dự trữ kể đến sự bụi bẩn, già hoá của bóng đèn; cosỏ1, cosỏ2 - phụ thuộc vào chiều cao cheo đèn và khoảng cách giữa các đèn (sơ bộ chọn theo phụ lục 2 hoặc theo giáo trình Điện khí hoá). Chọn khoảng cách giữa các đèn: l= 7m Ta có : h 2,3 2,3 cos α 1 = = = = 0,55 h + ( l / 2) ( 2,3) + ( 3,5) 4,19 2 2 2 2 ⇒ α1 = 57o h 2,3 2,3 cos α 2 = = = = 0,2 h + ( l + l / 2) (2,3) + (10,5) 10,75 2 2 2 2 ⇒ α2 = 78o Dựa vào giá trị α1 và α2, biểu đồ phân bố cường độ sáng của loại đèn huỳnh quang phòng nổ PBậ - 20, trang 140, tài liệu Giáo trình Điện khí hoá mỏ - Nguyễn Anh Nghĩa (chủ biên) Trần Bá Đề Ta có : Cường độ sáng theo hướng α1, α2 của đèn quy ước trong mặt cắt ngang (do đặc thù của mỏ nên ta chỉ quan tâm đến cường độ sáng trong mặt cắt ngang) I’α1 = 116Cđ I’α2 = 122Cđ ⇒ Cường độ sáng theo hướng α1 , α2 của đèn PBậ - 20 Iα1 = C. I’α1 = 0,98 . 116 = 114Cđ Iα2 = C. I’α2 = 0,98 . 122 = 120Cđ ⇒ EA = 2.0,98 1,5.( 2,3) 2 [ 114.( 0,55) + 120.( 0,2) = 4,9( Lx ) 3 3 ] Độ sáng ở B chủ yếu do các đèn 3,4,5 tạo nên. Do đó: C C EB = 2 ( I 0 .cos3 0 + 2 Iα 3 .cos3 α 3) = 2 ( I 0 + 2 Iα 3 cos3 α 3 ) k .h k .h Cũng tương tự như trên, giá trị cosỏ3 phụ thuộc vào chiều cao cheo đèn và khoảng cách giữa các đèn. 9 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  10. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa h 2,3 2,3 cos α 3 = = = = 0,3 h2 + l 2 ( 2,3) 2 + ( 7 ) 7,4 2 ⇒ α3 = 73o Cường độ sáng theo hướng α3 của đèn quy ước trong mặt cắt ngang I’α3 = 113Cđ ⇒ Cường độ sáng theo hướng α3 của đèn PBậ – 20 Iα3 = C. I’α3 = 0,98 . 113 = 111Cđ ⇒ Cường độ sáng trung bình F 980 I0 = = = 78w/m2 4π 4.3,14 ⇒ EB = 0,98 1,5.( 2,3) [2 3 ] 78.13 + 2.111.( 0,3) = 10( Lx ) E min 4,9 β= = = 0,49 Độ điều hoà ánh sáng: E max 10 So sánh kết quả tính toán với điều kiện tiêu chuẩn: Emin ≥ Eqc õ ≥ õqc Nếu các điều kiện trên không thoả mãn, yêu cầu giảm khoảng cách giữa các đèn hoặc tăng công suất của mỗi đèn. Số đèn cần thiết để thắp sáng lò cái vận chuyển: L 487 nd = = = 70 a 7 trong đó: L - chiều dài một cánh; a- khoảng cách giữa các đèn. Công suất thắp sáng cho lò cái vận chuyển: Pts = nd.Pd = 70.26 =1820W 3.2. Thắp sáng cho lò chợ, lò thượng, trạm biến áp, trạm tời và các lối đi Diện tích cần thắp sáng cho 01 lò chợ: S = c.d = 100.2 = 200m2 Diện tích cần thắp sáng cho 2 lò thượng: S = 2(3.b) = 2.3.480 = 2880m2 trong đó: b = 480 - chiều dài theo phương dốc. Diện tích cần thắp sáng cho một trạm biến áp khu vực: S = 6 x 3 = 18m2 Diện tích cần thắp sáng cho một trạm tời: 10 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  11. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa S = 3x6 =18m2 Diện tích cần thắp sáng cho các lối đi: Sơ bộ dự tính S = 100m2 cho từng khu vực khai thác. Tính công suất thắp sáng cần thiết theo công thức: Pts = S.ϖ trong đó: S - diện tích cần thắp sáng, m2; ϖ - định mức thắp sáng, W/m2 (tra theo phụ lục 2). TT Vị trí công tác Công suất riêng (ϖ ) W/m2 1 Nhà ở và nhà tập thể 3,5-12 2 Nhà xưởng 3-10 3 Lò chợ và lò chuẩn bị 5 4 Lò vận chuyển trung gian 3 5 Lò cái vận chuyển, các lối đi 1-2 6 Nhà trạm 8-10 7 Các đường lò xung quanh giếng 6-8 Số đèn thắp sáng cần thiết: nđ = Pts/Pđ, trong đó: Pđ - công suất của mỗi đèn thắp sáng đã chọn. 3.3. Tổng hợp phụ tải thắp sáng cho một khu vực khai thác Để thắp sáng cho lò vận chuyển, lò chợ dùng đèn huỳnh quang éÂậ-20, các lò còn lại và các trạm biến áp, trạm tời, các lối đi dùng đèn Pẽ. Phụ tải thắp sáng của một khu vực khai thác được thống kê trong bảng 3.2. Bảng 3.2 Công suất Công suất Dài Rộng Diện tích STT Tên khu vực riêng (ϖ ) (W) (m) (m) (S), m2 2 (W/m ) 1 Lò cái vận chuyển - 2,8 1820 2 Lò chợ 100 2 200 5 1000 3 Các lối đi - - 100 2 200 4 Trạm biến áp 6 3 18 9 162 ∑ 3182 Số đèn thắp sáng cần thiết: nđ = Pts/Pđ = 3182/26= 123 đèn Chọn mã hiệu và số lượng máy biến áp thắp sáng cho một khu vực khai thác (phụ lục 2): 11 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  12. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Pts S ts = , kVA cos ϕ tb trong đó: cosϕ - hệ số công suất trung bình (cosϕ = 1 đối với đèn sợi đốt; cosϕ = 0,5 đối với đèn huỳnh quang) Để cung cấp điện cho các phụ tải thắp sáng ta chọn phương án: lò chợ, lò cái vận chuyển, trạm khu vực và các lối đi dùng chung một máy biến áp lấy điện từ MBA di động theo lò chợ; với lò thượng và trạm tời dùng riêng một máy biến áp đặt cố định. * Công suất thắp sáng lò chợ, lò cái vận chuyển, trạm khu vực và các lối đi. (1820 + 100).0,5 + (200 + 162).1 1772 ⇒ cos ϕ tb = = = 0,556 1820 + 1000 + 200 + 162 3182 Pts 3182 ⇒ S ts = = = 5723VA = 5,723kVA cos ϕ tb 0,556 Theo phụ lục 2 ta chọn hai MBA thắp sáng an toàn nổ TCỉ- 2,5/0,5 với các các thông số như bảng 3.3 Bảng 3.3 Uđm η khi tải định Hình thức Mã Sđm, mức và chế tạo và Cao Unm % Io % hiệu kVA Hạ áp,V cosϕ =1 lĩnh vực áp áp,V dụng TCỉ- 4 660 380;133 4,5± 0,45 20+1 0,945 PB-thắp sáng 4/0,7 3.4. Tổng hợp phụ tải thắp sáng cho lò thượng Ptb = Pts(lò thượng) + Pts(trạm tời) Nếu dùng đèn sợi đốt (cosϕ = 1): Pts S ts = = Pts 1 Phụ tải thắp sáng của lò thượng và trạm tời cho ở bảng 3.4 Bảng 3.4 Tên Dài Rộng Diện tích Công suất riêng Công suất STT khu vực (m) (m) (S), m2 (ϖ ) (W/m2) (W) 1 Lò thượng 480 3 1440 2 2880 2 Trạm tời 6 3 18 9 162 ∑ 3042 Hai khu vực này thắp sáng bằng đèn sợi đốt nên : Ptb = Pts(lò thượng) + Pts(trạm tời) = 3,042 (kw) 12 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  13. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Sts = Pts = 3,042 kVA Theo phụ lục 2 ta chọn MBA thắp sáng an toàn nổ TCỉ- 4/0,5 với các các thông số như bảng 3.5 Bảng 3.5 Uđm η khi tải định Hình thức chế Mã Sđm, Cao Unm % Io % mức và tạo và lĩnh hiệu kVA Hạ áp,V áp,V cosϕ =1 vực áp dụng TCỉ- 4x2 660 380;133 4,5± 0,45 20+1 0,945 PB-thắp sáng 4/0,7 13 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  14. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Chương 4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN HẠ ÁP CHO KHU KHAI THÁC 4.1. Xác định công suất máy biến áp khu vực 4.1.1. Xác định phụ tải của một gương lò chợ Phụ tải trong gương lò chợ bao gồm máy combai, máng cào lò chợ, máng cào chân lò chợ, máy khoan, thắp sáng. Các thiết bị này có liên hệ chặt chẽ với nhau theo dây truyền công nghệ. Các phụ tải trong gương lò chợ được thống kê trong bảng 4.1 Bảng 4.1 Tên thiết bị Số lượng động cơ Pdm, kW cosϕ ểPdm Combai 1 105 0,88 Máng cào lò chợ 1 42 0,85 Máng cào chân lò chợ 1 55 0,86 Khoan điện cầm tay 2 1,4 0,72 Thắp sáng - 1,12 0,5 Tổng cộng 205,92 4.1.2. Xác định phụ tải cho một gượng lò chuẩn bị Các phụ tải trong gương lò chuẩn bị được thống kê trong bảng 4.2 Bảng 4.2 Số lượng động Tên thiết bị Pdm, kW cosϕ ểPdm cơ Quạt gió cục bộ 1 14 0,75 Máy cào vơ 1 17 0,72 Máy ép khí 1 40 0,75 Khoan điện cầm tay 1 1,4 0,72 Khoan khí ép 1 4,2 0,85 Tổng cộng: 76,6 Xác định công suất của trạm biến áp khu vực khai thác : n Ptt = k yc Σ Pdi 1 trong đó: Pmax kyc = 0,43+ 0,57 ΣPdi Ptt Stt = cos ϕ trong đó: Pmax = 105 kw ∑Pdi = 282,52kW 14 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  15. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa cos ϕ = 0,6 Thay vào công thức trên ta có : Pmax 105 Kyc = 0,43 + 0,57 = 0,43 + 0,57 = 0,642 ΣPdi 282,52 n Ptt = k yc Σ Pdi = 0,642.282,52 =181,38kW 1 Ptt 181,38 Stt = = = 302,3kVA cos ϕ 0,6 Từ Stt tìm được các thông số kỹ thuật của trạm biến áp di dộng trong bảng 4.3 Bảng 4.3 Uđm ,V Iđm ,A Pnm ,W Sđm Unm Mã hiệu Io % Không Ngắn kVA Cao Hạ Cao Hạ % tả i mạch TKỉBΠC- 400 320 6000± 4% 30,8 462/268 3,0 2,0 1100 3865 320/6 690 4.1.3. Xác định phụ tải của lò thượng và chiếu sáng Các phụ tải của lò thượng và thắp sáng được thống kê trong bảng 4.4 Bảng 4.4 Tên thiết bị Số lượng Pdm , kW cosϕ ểPdm Tời trục 2 60 0.75 120 Thắp sáng 0.162 1 0.162 k yc .Pt Pts Ptt = kyc .Pt + Pts ⇒ Stt = + cos ϕt cos ϕts 0,6.120 0.162 Stt = + = 96,162kVA 0.75 1 trong đó: kyc = 0,6 - hệ số yêu cầu của tời trục; Pt - tổng công suất lắp đặt của tời; Pts - tổng công suất thắp sáng; cos ϕ t = 0,75 - hệ số công suất của tời; cos ϕ ts =1- hệ số công suất của đèn thắp sáng. 4.1.4. Chọn phương án cung cấp điện cho khu khai thác Vì các khu vực khai thác cách xa trạm biến áp trung tâm hầm lò nên cần phải đưa sâu điện cao áp tới gần khu vực khai thác để cung cấp cho các phụ tải. Dùng chung một máy biến 15 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  16. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa áp di động cung cấp cho cả lò chợ và lò chuẩn bị, một máy biến áp cung cấp cho tời và chiếu sáng lò thượng. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện được biểu diễn trên hình 4.1 BAK VI II III L1 L1 TPP L2 L3 S= cos ϕ = ạ × 4. ạ ® 4.2. Tính toán mHng cáp 1  áp å nguyªn lý cung cÊ ® n cao ¸p nh  h S¬ p iÖ Sơ đồ thay thế tính toán mạng cáp hạ áp theo phương án khấu đuổi như hình 4.2. l3 N3 - Combai N l1 N1 l4 N4 – M¸ng cµo lß chî l5 N5 – M¸ng cµo ch© lß chî n l6 N6 – K hoan ® n iÖ l7 N7 – Th¾ s¸ng p l8 N8 – Qu¹t giã côc bé l2 N2 l9 N9 – M¸y cµo v¬ 16 l10 N10 – M¸y Ð khÝ p Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   l11 Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50 N11 – K hoan ® n iÖ H × 4. S¬® tÝ to¸n m¹ng c¸p h¹ ¸p nh  2 å nh
  17. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa 4.2.1. Tính toán lựa chọn cáp theo điều kiện dòng nung nóng cho phép và độ bền cơ học ( S ≥ 16mm2) Chiều dài của cáp chính và cáp mềm cho cụ thể như sau: l1= l2= 150m; l3 = c+50m; l4 = l5 =l8 =l9 = l10 = 50m. Xác định dòng thực tế chạy trong cáp mềm theo công thức sau: Pi .10 3 Itt = 3.U d . cos ϕ .η Theo phụ lục 3 kết hợp cùng với điều kiện về độ bền cơ học, chọn loại cáp cung cấp cho các phụ tải. Xác định dòng thực tế chạy trong cáp chính theo công thức sau: k yc . ΣPd .10 3 Itt = 3. U d . cos ϕ tb trong đó: n ∑ cos ϕ . p i i Cosϕ tb1 = i =1 n ∑P i =1 i Thay số ta được: 105.0,88 + 42.0,85 + 55.0,86 + 1,4.0,72 + 1,12.0,5 + 14.0,75 + 17.0,72 + 40.,075 + 1,4.0,72 Cosϕ tbl1 = 105 + 42 + 55 + 1,4 + 1,12 + 14 + 17 + 40 + 1,4 Cosϕ tbl1 = 0,836 14.0,75 + 17.0,72 + 40.,075 + 1,4.0,72 Cosϕ tbl 2 = = 0,742 14 + 17 + 40 + 1,4 Kyc1 = 0,642; Kyc2 = 1(n=4) Kết quả tính toán và lựa chọn cáp kết hợp với yêu cầu về độ bền cơ học được thống kê trong bảng 4.5 17 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  18. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Bảng 4.5 Đoạn cáp Cosϕ P(kW) U(V) η% Itt(A) Loại cáp S(mm2) Icp(A) l1 0,833 282,52 660 - 190,44 ẹÁà 70 225 l2 0,742 76,6 660 - 90,26 ẹÁà 25 105 l3 0,88 105 660 0,91 114,7 ÃPỉí 25 125 l4 0,85 42 660 0,89 48,56 ÃPỉí 16 80 l5 0,86 55 660 0,89 62,85 ÃPỉí 16 80 l6 0,72 1,4 127 0,93 9,5 ÃPỉí 16 80 l7 0,5 1,12 127 0,9 11,3 ÃPỉí 16 80 l8 0,75 14 660 0,9 18,14 ÃPỉí 16 80 l9 0,72 17 660 0,77 26,8 ÃPỉí 16 80 l10 0,75 40 660 0,81 57,6 ÃPỉí 16 80 l11 0,72 1,4 127 0,93 9,5 ÃPỉí 16 80 4.2.2. Xác định tiết diện cáp theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép Xác định tổn thất điện áp trong cáp mềm cung cấp cho phụ tải xa nhất và có công suất lớn nhất theo biểu thức: Pi l i .10 3 ∆U cm = γ .S i .U dη Xác định tổn thất trong máy biến áp theo công thức: ∆Uba = β(Ua cosϕ + UP sinϕ) Tổn thất điện áp cho phép trong cáp chính: ∆Ucc = ∆Ucf - ∆Uba - ∆Ucm Xác định tiết diện cáp chính theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép : k yc .ΣPdi .l cc 10 3 Scc = γ .∆.U cc .U d . trong đó: Tổn thất trong máy biến áp: ∆U ba % Pn ∆U ba = 100 .U dt ; U a = S dm .100 ; U p = (U nm % ) 2 − (U a % ) 2 ∆U ba % = β .(U a . cos ϕ tb + U p .sin ϕ tb ) β = k yc . ∑P dmi . 1 cos ϕ tb S dm Kyc = 0,642; Cosϕ tb = 0,833 ; Sinϕ tb = 0,55 ; Sdm = 320kVA; Udt = 690V Thay số vào ta có: β = k yc . ∑P dmi . 1 = 0,642. 282,52 1 . = 0,678 cos ϕ tb S dm 0,836 320 18 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  19. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa Pn 3865 Ua = .100 = .100 = 1,2% S dm 320000 Up = (U nm % ) 2 − (U a % ) 2 = 32 − 1,2 2 = 2,57% ∆U ba % = β .(U a . cos ϕ tb + U p . sin ϕ tb ) = 0,678.(1,2.0,836 + 2,57.0,55) = 1,638% ∆U ba % 1,638 ∆U ba = .U dt = .690 = 11,3V 100 100 Tổn thất điện áp trên cáp cung cấp cho động cơ combai: Pi li .10 3 105.1,05.150.10 3 ∆U cm = = = 15,6V γ .S i .U dη 50.35.660.0,918 Tổn thất điện áp trong cáp chính : ∆Ucc = ∆Ucf – (∆Uba + ∆Ucm max) = 63 – (11,3 + 15,6) = 36,1V Tiết diện cáp chính theo điều kiện tổn hao điện áp cho phép k yc .ΣPdmi.l cc 10 3 0,66.285,6.10 3.1.05.150 S cc = = = 23,97mm 2 γ .∆U cc .U d 50.26,2.660 Cuối cùng so sánh tiết diện của cáp chính theo hai điều kiện và chọn giá trị lớn hơn. Kết quả tính toán lựa chọn được thống kê trong bảng 4.5 Ghi chú: 1) Cáp chính chọn loại 3 lõi có vỏ bọc thép CÁ,ẹÁà 2) Cáp mềm chọn loại 7 lõi có màn chắn: 3) Cáp mềm dùmg cho khoan điện cầm tay: ỉéÁ ∃ 5 x 6 hoặc ỉéÁ ∃ 5 x 4 4.2.3. Kiểm tra điều kiện khởi động động cơ có công suất lớn nhất và xa nhất trong khi các động cơ khác đang làm việc bình thường (đây là điều kiện nặng nhọc nhất). a. Kiểm tra cho động cơ có công suất lớn nhất là động cơ Combai Điện áp khởi động tối thiểu cho phép: k 1,1 1,1.660. = 513,35V Umin = 1,1.Ud a = 2,2 trong đó: k - bội số mômen mở máy tối thiểu; a - bội số mômen mở máy định mức. + Xác định tổn thất điện áp trong máy biến áp khi khởi động động cơ: I bam ∆Ubam = ∆Uba I ba 19 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50
  20. §å ¸n m«n häc§iÖn khÝ ho¸   GVHD: PGS.TS NguyÔn Anh NghÜa I bam = (I ' ba . cos ϕ + I mt . cos ϕ m ) + (I 2 ' ba . sin ϕ + I mt . sin ϕ m ) 2 Với : n −1 k yc .∑ Pdmi .10 3 0,642.(282,52 − 105).10 3 I ' ba = i =1 = = 119,68 A 3.U dm . cos ϕ tb 3.660.0,833 (Đây là dòng chạy qua biến áp trừ dòng của động cơ mở máy) U min U 513,35 I mt = I md . = 6.I dm . min = 6.114,7. = 535,3 A U dm U dm 660 cosϕ m = 0,4 => sinϕ m = 0,91 cosϕ = 0,833 => sinϕ = 0,55 ∆Uba = 11,3 V Thay số tính được : Iba m = 676A I bam 676 ∆U bam = ∆U ba . ' = 11,3. = 63,8V I ba 119,68 + Xác định tổn hao điện áp trong cáp chính khi động cơ khởi động: ∆Uccm = 3 .Iccm (Rcc cosϕ ccm + Xcc sinϕ ccm) trong đó: Iccm = Ibam = 676A I ba . cos ϕ tb + I mt . cos ϕ m . 119,68.0,833 + 535,3.0,4 ' cos ϕ ccm = = = 0,464 I ccm 676 sinϕ ccm = 0,88 l 150 Rcc = ρ = 0,02. = 0,043Ω s 70 X cc = x0 .l = 0,07.0,15 = 0,0105Ω =>∆Uccm = 3.676.( 0,043.0,464 + 0,0105.0,88) = 34,1V + Xác định tổn hao điện áp trong cáp mềm khi mở máy động cơ: ∆Ucmm = 3 .Idcm (rcm cosϕ m + xcm sinϕ m) trong đó : Idcm = 6.114,7 = 688,2A 20 Sinh viªn: TrÞnh H÷u BÝch   Líp:§iÖn KhÝ Ho¸ K50

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản