Giáo trình cung cấp điện_Chương 8_Cung cấp điện hầm mỏ

Tham khảo tài liệu giáo trình cung cấp điện_chương 8_cung cấp điện hầm mỏ, kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cung cấp điện_Chương 8_Cung cấp điện hầm mỏChương 8 Cung cấp điện hầm mỏ8.1. Khái quát chung Việc khai thác ở các hầm mỏ là một một trong những công việc hết sứcnặng nề và nhiều nguy hiểm. Hiện nay phần lớn các công đoạn sản xuất trongcác khu vực hầm mỏ đã được cơ giới hóa và điện khí hóa với việc trang bị cácthiết bị, máy móc chuyên dụng. Vấn đề trang bị điện trong hầm mỏ có rấtnhiều điểm khác biệt, đòi hỏi hệ thống cung cấp điện phải có những đặc thùriêng phù hợp với các điều kiện trong khu vực hầm mỏ.8.1.1. Đặc điểm của việc thiết kế cung cấp điện hầm mỏ Hệ thống cung cấp điện hầm mỏ có những nét đặc trưng rất cần đượcxét đến trong quá trình thiết kế và vận hành, dưới đây là một số đặc điểm cơbản nhất:1) Phụ tải ở khu vực khai thác mỏ phân tán trên một phạm vi rộng và ở các độsâu khác nhau.2) Các thiết bị điện hầm mỏ hầu hết đều làm việc trong các điều kiện nặng nề:độ ẩm cao, môi trường bụi với các hổn hợp khí dễ phát sinh ra cháy nổ nhưhổn hợp khí metan. Độ giàu khí tương đối trung bình ở các hầm mỏ thankhỏang 79,6 m3/tấn than. Bởi vậy tất cả các thiết bị điện trong hầm mỏ phải cócấu trúc đặc biệt, tức là có khả năng bảo vệ chống cháy nổ, nhất thiết phải loạibỏ khả năng phát sinh tia lửa điện hoặc hồ quang trong quá trình làm việc.3) Sự giới hạn của không gian nơi làm việc trong hầm lò buộc phải sử dụngcác thiết bị có kích thước nhỏ gọn. 4) Những công việc trong các hầm lò được đặc trưng bởi sự nguy hiểm điện giật lớn, bởi vậy việc cung cấp điện phải gắn liền với vấn đề an toàn lao động.Ch.8. CCĐHầm mỏ 2295) Sự đa dạng của các chế độ làm việc của các thiết bị điện và các cơ cấu dẫnđến sự không ổn định của phụ tải, sự dao động điện áp lớn do các động cơcông suất lớn khởi động gây nên.6) Tuyệt đại đa số các cơ cấu máy móc được hoạt động với sự trợ giúp củacác động cơ dị bộ rotor ngắn mạch. Các điều kiện vận hành của chúng rấtkhác biệt so với các động cơ bình thường, không chỉ vì điều kiện đặc biệttrong hầm mỏ mà còn do đặc điểm của các quá trình công nghệ ở hầm lò.8.1.2. Yêu cầu đối với thiết kế cung cấp điện hầm mỏ Với những điều kiện làm việc khắc nghiệt, buộc hệ thống cung cấp điệnhầm mỏ phải được thiết kế và xây dựng phù hợp. Cũng như đối với hệ thốngcung cấp điện bất kỳ nào, hệ thống cung cấp điện cho các tầng lò cần thỏamãn các yêu cầu cơ bản sau: - Chất lượng điện cao nhất, tức là giá trị điện áp và tần số trên đầu vào các hộ dùng điện luôn nằm trong giới hạn cho phép; - Cung cấp điện liên tục (độ tin cậy cung cấp điện cao); - Kinh tế và an toàn; - Tổn thất trong mạng điện thấp nhất. Ngoài những yêu cầu trên, do đặc điểm khác biệt, mạng điện hầm mỏcòn đòi hỏi một số yêu cầu khác là: - Tính cơ động và linh hoạt cho các thiết bị điện di động (máy đào, tổ hợp khai thác, máy san, thiết bị bốc dỡ, tời, băng tải v.v.); - Sử dụng các thiết bị được chế tạo đặc biệt chống cháy nổ, ẩm ướt v.v.; - Kích thước tối thiểu do không gian chật hẹp trong hầm lò; - Độ bền cơ học cao, có khả năng chống rung cao. Hệ thống cung cấp điện cần phải được lập kế hoạch để đảm bảo sự phát triển của sản xuất mà không cần đến quá trình cải tạo hệ thống điện trong quá trình vận hành ở giai đoạn tính toán. Thêm vào đó các tham số của hệ thống cần phải được giám sát và điều chỉnh để có thể đảm bảo hiệu quả kinh tế cao nhất. Hệ thống cung cấp điện hầm mỏ phải được trang bị các phương tiệnCh.8. CCĐHầm mỏ 230bảo vệ tác động nhanh, đảm bảo sự an toàn tối đa và sự làm việc tin cậy củacác phần tử hệ thống. Các sơ đồ cung cấp điện phải được xây dựng đảm bảo yêu cầu cung cấpđiện cho các loại phụ tải thích hợp. Dưới góc độ tin cậy cung cấp điện phụ tảiđiện hầm mỏ được phân thành ba loại: - Loại I bao gồm: buồng nâng hạ (thang máy, máy quạt của tất cả các hệ thống thông thoáng, máy bơm và các cơ cấu phòng cứu hỏa, thiết bị của hệ thống khử khí, thiết bị nồi hơi v.v. Phụ tải loại I chỉ được phép mất điện không quá thời gian tự động đóng nguồn dự phòng. - Loại II bao gồm: xe kíp nâng hạ, máy hút chân không, tổ hợp công nghệ, thiết bị của xí nghiệp tuyển khoáng, các thiết bị chính của các điểm dân cư v.v. Phụ tải loại II chỉ được phép mất điện không quá thời gian đóng nguồn dự phòng bằng tay. - Loại III gồm: các phương tiện giao thông, phân xưởng cơ khí, nhà kho, chiếu sáng trong nhà v.v.8.2. Các hộ tiêu thụ điện hầm mỏ 8.2.1. Các thiết bị điện trong hệ thống khai thác Việc khai thác quặng, than được thực hiện bởi các máy đào, máy xúc v.v. Máy đào là thiết bị được sử dụng rất rộng rãi để đào bới, xử lý đất (hình 8.1). Chúng có thể có nhiều dạng khác nhau: Máy đào rotor băng truyền có kết cấu đơn giản nhưng rất cơ động. Thiết bị này khai thác nhờ một rotor quay, có thể đồng thời theo chiều dọc và chiều ngang. Thiết bị được ...