Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh Luận văn Thạc sĩ
Hc viên: Vũ Thành Thái -1- Chuyên ngành: K thuật điện
M ĐẦU
Hin nay, ngành công nghip khai thác khoáng sn ca Việt Nam đang trong quá
trình phát trin mnh m để đáp ng nhu cầu năng lượng ngày càng cao của đất nước.
Vic nâng cao sản lượng than đòi hỏi phải đầu mở rộng khai thác đu thêm
các thiết b, máy móc. Thiết b, máy móc s dng trong m hm lò ch yếu là các máy
ct phân phi, trm biến áp, các biến áp chiếu sáng, các biến tn, các khởi động mm,
các khởi động từ, động băng tải, động máng cào, động bơm nước, động
qut gió.... Với động này đều được điều khin ch yếu bi các khởi động t (KĐT)
phòng nổ, các động công suất ln ch yếu động bơm ớc, động máy
khấu… thường s dng các khởi động mm phòng n và biến tn phòng n. Thc tế
với các động công sut nh ch yếu chiếm s ng ln trong m được s
dng các khởi động t để điều khin, khởi động tchức năng điều khin t xa hoc
ti ch. nhiu loi khởi động t phòng n được s dng trong m hm lò, ti vùng
m Qung Ninh, gm các loi khởi động t ca Trung Quc, Nga, Ba Lan và Vit
Nam. Hin nay các khởi động t ca Nga, Ba Lan gần như không còn hoặc còn
ch yếu đã được ci to li các mch điện bên trong, không còn được như ban đu. Do
đó các khởi động t đang sử dng ch yếu ca Trung Quc mt phn do Vit
Nam sn xut. Mi loại KĐT đều những ưu nhược điểm khác nhau, nhìn chung các
mạch điều khin trong các khởi động như:
Khởi động t loi QC 83-80, 60, 80, 120, 200A…, mạch điều khin t xa s
dng mạch thường, không s dng mch an toàn tia la.
Khởi động t loi QBZ-30, 60, 80, 120, 200A…, mạch điều khin t xa s dng
mạch thường, không s dng mch an toàn tia la.
Hin nay mt s m đã sử dng loi khởi động t QJZ-60, 80, 120, 200A, đây
khởi động t có mạch điu khin là mch an toàn tia la.
Trong quá trình điều khin t xa cho các động cơ, nếu ch s dng các mạch điều
khiển điện áp 36V t cuộn cấp ca biến áp 660/1140/36V. Trong quá trình s dng
nếu b đứt cáp gây chp mch ngn mch hoc s dng không đúng cách như: ti các
nút bm điều khin thiếu bu lông bt cht, khe h mối ghép không đm bo, cáp s
dng không phù hp vi vòng kp gi cáp dẫn đến nguy cơ rủi ro cháy n là không th
tránh khi. Ngoài ra theo phân vùng thì các các nút bm phòng n dng Ex d I không
được phép s dng ‘vùng 0’ chỉ được phép s dng trong vùng 1, 2 (Trong khai thác
than hm lò khí mê tan luôn tim n trong các vỉa than đo đó không phân biệt được các
vùng), nhưng tại các lò ch khai thác than thì luôn tim n kmê tan.
Vi do trên nhm nâng cao trong công tác an toàn, cn giải pháp để nâng
cp các mạch điều khin thưng, ci to s dng các mạch điu khin t xa trong c
khởi động từ, điều khin t xa cho các động cần s dng mạch điều khin t xa an
toàn tia la, ngoài ra ti các v trí đặt nút bấm điều khiển cho các động đặt ti các
Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh Luận văn Thạc sĩ
Hc viên: Vũ Thành Thái -2- Chuyên ngành: K thuật điện
ơng lò ch, khu vực thường xuyên có khí mê tan, luôn tim ẩn nguy cơ rủi ro mt an
toàn.
1. Tính cp thiết của đề tài
Trong khai thác than hm ti các m vùng Qung Ninh, ngoài vic m rng
quy sn xut, din khai thác ngày càng xuống sâu cũng đồng nghĩa với nguy
mất an toàn ngày càng tăng, luôn nguy xy ra các him ha tai nn th xy ra
bt k lúc nào như: cháy nổ khí mêtan, bục nước, sập lò…Với các him ha trên thì
him ha cháy n kmêtan là khng khiếp nht xy ra rt nhanh trong mt din
rng vi nhiệt độ và áp sut mc rt cao, gây nguy hại đến tính mạng người lao động.
Trong môi trường khai thác này thì các thiết b điện phi làm vic trong các điều kin
làm vic khc nghiệt như va đập, nhiệt độ, độ ẩm đặc biệt môi trường xung quanh
khu vc thiết b làm vic luôn tn ti khí cháy n.
Theo thng hin nay trên thế giới cũng như Vit Nam vẫn thường xy ra
him ha cháy n khí, gây thit hi ln v người và tài sn.
Ti Vit Nam, t m 1999 đến nay, ngành sn xut than hầm đã xy ra nhiu
v tai nạn lao động do nhiu yếu t khác nhau làm chết và b thương nhiu các m.
Đáng nói các v cháy n khí mêtan gây thit hi ln v người và vt chất, đin hình
có các v sau:
- Năm 1999 cháy nổ khí mêtan ti Công ty than Mo Khê làm chết 19 ngưi.
- Năm 2002 cháy nổ kmêtan tại Các đơn v khai thác than hm 909 Sui
Li làm chết 13 người.
- Năm 2006 cháy nổ khí mêtan ti công ty than Thng Nht làm chết 8 người.
- Năm 2008 cháy n khí mêtan ti Công ty than Khe chàm làm chết 11 người.
- Năm 2012 cháy n khí mêtan ti Công ty 86 làm chết 4 người.
- Năm 2016 cháy khí mêtan tại khai trường Ráng Công ty than H Long
làm bỏng 6 người.
- Năm 2017 ngt kdẫn đến tai nn ti - Công ty CP than Vàng Danh làm bng
1 người chết.
- Năm 2019 cháy kmêtan ti - Công ty Than H Long khiến 02 công nhân t
vong và 03 công nhân b thương.
Mt trong nhng nguyên nhân gây cháy, n khí là do h thng thông gchưa tốt,
khí mêtan được tích t vi nồng độ cao (5-10)%CH4 và nếu xut hin tia lửa điện
thì s xy ra mt v cháy n khí.
Do đó để hn chế được các v tai nn trên cn nâng cao công tác an toàn trong
quá trình làm việc cũng như sử dng các thiết b đin trong lò. Cn tìm ra các gii
pháp nhm nâng cao trong công tác an toàn, dưới đây là 1 trong các giải pháp cn quan
tâm đó Nghiên cu gii pháp nâng cao tính an tn tia la ca mạch điều
Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh Luận văn Thạc sĩ
Hc viên: Vũ Thành Thái -3- Chuyên ngành: K thuật điện
khin khởi đng t phòng n s dng trong m than hm mt yếu t mang
tính cp thiết, có ý nghĩa khoa học và thc tin trong công tác an toàn khai thác m.
2. Đối tượng nghiên cu
Các khởi động t phòng n h áp s dng trong m than hm lò;
Mạch điều khin t xa trong các khởi động t phòng n thông dụng đang s
dng trong các m hmti Vit Nam.
3. Phm vi nghiên cu
Các khởi động t phòng n đang s dng trong mt s m than hm ln, hin
nay ti Vit Nam.
4. Mc tiêu nghiên cu ca đề tài
Tìm hiu các dng bo v các mạch điều khin t xa ca các khởi động t
phòng n mng h áp, hiện nay đang sử dng trong m than hm lò.
Đánh giá điều kin an toàn tia la ca các khởi động t phòng n đang sử dng
trong m hm lò.
Nghiên cu gii pháp nâng cao tính an toàn tia la ca mạch điều khin t xa,
ca các khởi đng t phòng n s dng trong m than hm lò.
5. Phương pháp nghiên cứu
+ Phương pháp nghiên cu lý thuyết
+ Phương pháp thực nghim
+ Phương pháp nghiên cu da trên quy chun, tiêu chun
+ Thng kê, thu thp s liu ti mt s m ln. Tng hp, phân tích, đánh giá,
nghiên cu thuyết kết hp vi kinh nghim trong quá trình công tác nghiên cu
khoa hc ca tác gi và tài liu tham kho trong nước nước ngoài.
6. Ý nghĩa khoa hc và thc tin
Nghiên cu gii pháp nhm nâng cao tính an toàn tia la ca mạch điều khin
khởi động t phòng n s dng trong m than hm lò.
Kết qu nghiên cu ca luận văn s để các đơn vị khai thác than hm
tham khảo, đưa ra những gii pháp thích hp, nhm b sung thay thế đối vi các khi
động t hin tại chưa sử dng mạch điều khin t xa an toàn tia la hoặc đã sử dng
nhưng không hiu qu trong quá trình điều khiển các động điện, đảm bo an toàn
trong khai thác than hm lò.
7. Kết cu ca luận văn:
Chương 1. Tổng quan v mạng điện h áp s dng trong m than hm vùng
Qung Ninh.
Chương 2. Đánh giá quá trình làm việc ca các khi đng t s dng trong m
than hm lò.
Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh Luận văn Thạc sĩ
Hc viên: Vũ Thành Thái -4- Chuyên ngành: K thuật điện
Chương 3. Nghiên cu gii pháp nâng cao tính an toàn tia la ca mạch điều
khin khởi động t phòng n s dng trong m than hm lò.
Kết lun, kiến ngh
Luận văn Thạc được thc hin tại, Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh.
Trong quá trình thc hin tác gi nhận được s ch bo tn tình ca thầy giáo hướng
dn TS. Trn Hu Phúc, cũng như các ý kiến đóng góp ca các thy giáo trong
Trưng các thy giáo Trong B môn Điện khí hóa Trường Đại hc m địa cht,
cũng như các ý kiếm đóng góp của các đồng nghip.
Tác gi xin chân thành cảm ơn!
Trường Đại hc Công nghip Qung Ninh Luận văn Thạc sĩ
Hc viên: Vũ Thành Thái -5- Chuyên ngành: K thuật điện
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP SỬ DỤNG TRONG MỎ THAN HẦM
LÒ VÙNG QUẢNG NINH
1.1. Đăc điểm chung mng điện h áp m hm lò
1.1.1. H thng cung cp điện trên phm vi m.
Hin nay các m hm ch yếu được cấp điện t h thống điện Quc gia (gm
các nhà máy nhiệt điện thu điện hòa với nhau). Điện năng từ h thống điện Quc
gia được đưa v trm biến áp khu vc bằng hai đường dây tải điện kép điện áp 110kV
hoc 220kV. Ti trm biến áp khu vực đặt các máy biến áp 110(220)/35/6kV, phía
h áp có hai cấp điện áp là 35kV và 6kV.
Điện năng cung cấp cho các đơn vị khai thác than hm th thc hin theo
hai phương thức:
Với các các đơn vị khai thác than hm gn trm biến áp vùng và công sut
tiêu th không ln thì ly trc tiếp điện áp 6kV, bng mt hoc hai tuyến 6kV (tu
theo yêu cu v nhu cu cung cấp điện liên tc hay không liên tc). Tại các đơn vị khai
thác than hm lắp đặt trm phân phối chính để phân phối điện năng 6kV cho ni b
các đơn vị khai thác than hầm lò. Trường hp ch một đường dây 6kV thì ngun d
phòng có th ly t nguồn điện ca các đơn vị khai thác than hm lò lân cn.
Với các các đơn vị khai thác than hm xa trm biến áp vùng thì điện năng từ
trm biến áp vùng được dẫn đến các đơn vị khai thác than hm theo hai đường dây
35kV d phòng nóng, tại các đơn vị khai thác than hm xây dng trm biến áp
chính 35/6kV gm hai máy biến áp d phòng nóng hoc ngui.
1.1.2. H thng cung cp điện trong ni b các đơn vị khai thác than hm lò
H thng cung cấp điện trong các m than hm lò, nhìn chung đều những đặc
điểm cơ bản sau:
Các m được cung cấp điện t h thống điện quc gia, bằng các đường dây
110kV dn v các trm biến áp vùng 110/35/6kV, t các trm biến áp vùng, điện năng
theo hai tuyến đường dây 35kV (mt làm vic, mt d phòng) được dn v trm biến
áp chính 35/6kV ca tng m, luân phiên theo chu k ca sn xut.
Vi h thống lưới điện như vậy thì vic cung cấp điện cho các m than đến thanh
cái phía 35kV ca trm biến áp chính liên tc, thi gian mất điện ch bng thi gian
cn thiết để đóng nguồn d phòng nên tho mãn yêu cu cung cấp điện liên tục đi vi
các m than hm lò.
Do đặc thù điều kiện địa cht m, hin nay vic cung cp điện cho các m
hầm được thc hin ch yếu qua giếng. T trm biến áp chính điện năng được
cung cp trc tiếp cho các động cao áp 6kV (qut gchính, trc ti) qua các
biến áp 6/0,69(1,2)kV để cung cp cho các ph ti trên mt mỏ. Đng thời cũng từ
trm biến áp chính điện năng được dẫn đến ming giếng bằng hai đường dây trên