Xem mẫu
- HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)
Đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bị
điện phòng nổ phục vụ khai thác than hầm lò
TS. Đỗ Trung Hiếu 1, *, ThS. Phạm Văn Hiếu 2
1 Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ
2 Viện Cơ khí Năng lượng và Mỏ
1. Giới thiệu chung 2. Những kết quả đạt được
Trong lịch sử hoạt động của mình, Viện Cơ khí 2.1. Kết quả nghiên cứu khoa học, phát triển
Năng lượng và Mỏ - Vinacomin đã từng thành lập công nghệ
Phòng Tự động hóa. Tuy nhiên, do nhiều nguyên
Ngay từ khi Tập đoàn TKV có Quyết định số
nhân khác nhau, phòng Tự động hóa đã giải thể
2394/QĐ-TKV ngày 28/12/2018 phê duyệt “Đề án
năm 2002, các bộ phận của phòng được sáp nhập
ứng dụng THH-TĐH của Tập đoàn Công nghiệp
vào các đơn vị khác trong Viện. Lĩnh vực Điện - Tự
Than - Khoáng sản Việt Nam giai đoạn đến 2020,
động hóa trong Viện vẫn hoạt động xong với quy
giai đoạn 2021-2025, tầm nhìn đến 2030”, các cán
mô nhỏ và phân tán.
bộ Phòng Điện - Tự động hóa và Kiểm toán Năng
Trong giai đoạn gần đây, với sự phát triển mạnh
lượng trước đây cũng như Trung tâm Tự động hóa
mẽ của KH&CN, thế giới nói chung Việt Nam nói
hiện nay đã rất tích cực đề xuất và tham gia chủ trì
riêng đều rất quan tâm đến cuộc cách mạng công
nhiều nhiệm vụ nghiên cứu khoa học các cấp. Các
nghiệp lần thứ 4. Ngành Than - Khoáng sản cũng
nhiệm vụ nghiên cứu thuộc lĩnh vực này Điện - Tự
không nằm ngoài xu thế đó, Tập đoàn TKV đã đẩy
động hóa hầu hết đều có hàm lượng khoa học và
mạnh thực hiện chương trình “3 hóa” trong tất cả
tính ứng dụng trong thực tiễn cao. Chỉ tính trong 03
các lĩnh vực hoạt động SXKD, đặc biệt là trong khai
năm (2018-2020), mỗi năm Trung tâm Tự động
thác than hầm lò. Đứng trước yêu cầu, đòi hỏi của
hóa chủ trì và tham gia thực hiện 5-6 nhiệm vụ
thực tiễn, ngày 01/01/2020, Viện Cơ khí Năng
nghiên cứu với kinh phí hàng chục tỷ động, vươn
lượng và Mỏ - Vinacomin đã quyết định thành lập
lên thành trung tâm có khối lượng nghiên cứu lớn
Trung tâm Tự động hóa (T5) với hạt nhân là phòng
nhất trong toàn Viện. Một số nhiệm vụ nghiên cứu
Điện - Tự động hóa và Kiểm toán năng lượng thuộc
tiêu biểu mà trung tâm đã thực hiện gồm: (1) Đề tài
Trung tâm Thử nghiệm - Kiểm định và Tự động hóa
“Nghiên cứu, thiết kế, tích hợp trung tâm điều
(T2) và một số kỹ sư điện - tự động hóa, công nghệ
khiển giám sát Nhà máy sàng tuyển than Vàng
thông tin được tập hợp từ các bộ phận khác của
Danh 2” thuộc dự án KH&CN cấp quốc gia do Viện
Viện. Do vậy, có thể nói tuy mới hình thành xong
chủ trì thực hiện; (2) Dự án SXTN “Sản xuất thử
Trung tâm Tự động hóa đã thừa hưởng nhiều kinh
nghiệm một số tủ điện điều khiển - giám sát thiết bị
nghiệm trong lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế chế tạo
sử dụng trong khai thác hầm lò” cấp BCT; (3) Đề tài
và triển khai lắp đặt thiết bị điện - tự động hóa phục
“Thiết kế chế tạo khởi động mềm trung thế (6-
vụ ngành mỏ, những sản phẩm của Trung tâm
10kV, công suất đến 1000kW) phòng nổ dùng
được kế thừa và phát triển từ kết quả chung của
trong mỏ than hầm lò” cấp TKV; (4) Dự án SXTN
Viện từ nhiều năm nay. Việc tái lập Trung tâm Tự
“Hoàn thiện thiết kế, chế tạo nội địa hóa và áp dụng
động hóa, thể hiện bước đi đúng đắn trong mục tiêu
thử nghiệm giải pháp tự động hóa các tuyến vận tải
phát triển Viện bền vững, gắn với sự phát triển
băng tải mỏ than hầm lò” cấp TKV; (5) Đề tài “Thiết
chung của ngành Tập đoàn Công nghiệp Than -
kế, chế tạo hệ thống làm mát cưỡng bức bằng
Khoáng sản Việt Nam.
không khí cho biến tần phòng nổ sử dụng cho mỏ
than hầm lò” cấp TKV; (6) Đề tài “Nghiên cứu thiết
214
- HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)
kế, chế tạo thử nghiệm hệ thống quản lý giám sát
và điều khiển từ xa bằng thẻ wifi phòng nổ nhằm
phục vụ: giám sát tình trạng thiết bị, kiểm soát tình
trạng thợ mỏ, đo lường điều khiển từ xa dựa trên
mạng tốc độ cao Ethernet và wifi phòng nổ” cấp
TKV...
2.2. Kết quả triển khai áp dụng vào sản xuất
Bên cạnh công tác nghiên cứu khoa học phát
triển công nghệ, các cán cán bộ trong Trung tâm T5
đã phát huy và triển khai thương mại hóa hàng loạt
các sản phẩm điện - tự động từ các kết quả của đề b. Bộ khởi động mềm hạ thế phòng nổ IEMM-
tài nghiên cứu, các sản phẩm đã mang lại nguồn thu LVS-660(1140)
nhập chính và đóng góp doanh thu đáng kể cho
Viện (khoảng 15%), điển hình là các sản phầm khởi Tủ khởi động mềm hạ thế 660/1140V loại
động mềm trung, hạ thế; tủ điều khiển phòng nổ; phòng nổ Exd[ia]I cho động cơ băng tải, bơm thoát
thiết bị mạng - wifi phòng nổ; camera phòng nổ; bộ nước, quạt thông gió hầm lò, bao gồm: cầu dao đảo
cắt liên động phòng nổ... trong đó thiết bị khởi động chiều, Bộ khởi động mềm. Tín hiệu điều khiển: tín
mềm trung thế 6kV phòng nổ mang lại nhiều doanh hiệu điều khiển từ xa, giám sát trạng thái từ xa an
thu cao nhất, khoảng 20 tỷ đồng, sau đó là các thiết toàn tia lửa Ex ia I. Sản phẩm hợp tác với hãng
bị tủ điều khiển phòng nổ ~6 tỷ đồng, khởi động Rockwell Automation - Mỹ.
mềm hạ thế phòng nổ ~5,5 tỷ đồng, camera phòng Địa chỉ đã áp dụng: Công ty than Mạo Khê - TKV,
nổ ~2 tỷ đồng, bàn điều khiển tời trục hầm lò ~1,6 Công ty than Hòn Gai - TKV.
tỷ đồng... Các sản phẩm do Trung tâm phát triển
ngoài yếu tố chất lượng đồng thời cũng hướng tới
các tính năng cao cấp, tích hợp một số giải pháp
truyền thông hiện đại và kết nối với các hệ thống
điều khiển giám sát tập trung toàn mỏ để nâng cao
hiệu quả sử dụng thiết bị cũng như giảm chí phí đầu
tư hạ tầng mạng thông tin trong mỏ hầm lò.
• Một số sản phẩm điện phòng nổ đã được
thương mại hóa thành công
a. Bộ khởi động mềm trung thế phòng nổ IEMM-
MVS-6000/200 (400):
Tủ khởi động mềm trung thế 6kV, tiêu chuẩn
phòng nổ Exd[ia]I cho động cơ băng tải, bơm thoát c. Bộ biến tần phòng nổ VCKINV-Ex-660/*
nước, quạt thông gió hầm lò, bao gồm: công-tắc-tơ - Kiểu phòng nổ Exd[ia]I cho động cơ máy mỏ hầm
đầu vào 7,2kV-400A, Bộ khởi động mềm 6,9kV- lò: Công suất tối đa 350kW, Điện áp định mức: 660-
180A/360A, Contactor bypass 7,2kV-400A, Biến 690V AC (-15%,+5%), 3 pha 50Hz; Điện áp ngõ ra
dòng đo lường, Cảm biến đo lường điện áp đầu vào (V): 0~ điện áp ngõ vào; Tần số ngõ ra (Hz):
và đầu ra điện tử 7,2kV, Bảo vệ dòng rò. Tín hiệu 0~400Hz (tùy chọn cao hơn); Chế độ điều khiển:
điều khiển: tín hiệu điều khiển từ xa, giám sát trạng V/F control, Sensorless vector (SVC), Torque
thái từ xa an toàn tia lửa Ex ia I. Sản phẩm hợp tác control.
với hãng Rockwell Automation - Mỹ. - Chế độ khởi động: Chế độ khởi động vô cấp; Có thể
Địa chỉ đã áp dụng: Công ty CP than Mông chuyển sang chế độ khởi động trực tiếp khi biến tần
Dương - TKV, Công ty than Thống Nhất - TKV, Công bị lỗi (khởi động bằng công-tắc-tơ).
ty than Hòn Gai - TKV. - Địa chỉ đã áp dụng: Công ty than Hòn Gai –TKV
215
- HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)
- Địa chỉ áp dụng: Công ty Than Hạ Long - TKV,
Công ty Than Thống Nhất - TKV.
d. Tủ điều khiển phòng nổ TĐK-P-I
- Mã hiệu: TĐK-P-I-127/24V; f. Bàn điều khiển tời JK
- Dạng bảo vệ an toàn: Exd[ia]I;
- Nguồn nuôi : U= 660/127 VAC; f= 50 Hz; - Điều khiển tự động hệ thống tời trục mỏ giếng
- Phần kết nối với ngoại vi đầu vào ra số: dạng bảo nghiêng JK, DKNU,...
vệ an toàn: Ex ia I; - Sử dụng hệ thống PLC S71200/1500 của Hãng
- Bộ điều khiển PLC: Siemens - Đức, Rockwell - Mỹ; Siemens - Đức, hệ thống PLC kép;
- Ứng dụng tự động hóa băng tải, tời trục, bơm - Các chỉ tiêu kỹ thuật đáp ứng theo QCVN02;
nước, cửa gió... mỏ hầm lò; - Địa chỉ áp dụng: Công ty Than Hạ Long - TKV
- Địa chỉ đã áp dụng: Công ty Than Hòn Gai - TKV
(Tự động hóa tuyến băng tải), Công ty CP Than
Vàng Danh (Điều khiển tự động băng tải), Công ty
than Thống Nhất (điều khiển tự động tời cáp chở
người), Công ty than Hạ Long - TKV (các hệ thống
tời cáp chở người)
g. Bộ switch mạng mạch vòng Ethernet phòng
nổ và wi fi hầm lò
- Mã hiệu: VCK-SW-Ex-01, VCK-Wi-Ex-01
- Kết cấu vỏ: Exd [ia] I;
- Khoảng cách tối đa kết nối tới các trạm Ethernet
khác: theo giới hạn của cáp quang hoặc cáp đồng;
e. Bộ đóng cắt liên động - Phần nguồn nuôi một máy trạm:
- Mã hiệu: ĐKLĐ-2 127/660VAC,50/60 Hz
- Kết cấu phòng nổ Exd [ia] I; - Tín hiệu an toàn tia lửa: Exia I (RS485/422 và
- Điện áp định mức: 1140V/660V/380V±15%; 50 Ăng-ten wifi);
Hz; - Cổng truyền thông Ethernet đến các thiết bị khác:
- Nguồn an toàn tia lửa: Exia I; kết nối đa mạch vòng, tốc độ 100MB, 1GB, 10GB tùy
- Tín hiệu vào liên động: Exia I; chọn;
- Liên động với đầu đo khí mỏ, thiết bị điều khiển;
216
- HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ – ĐIỆN – TỰ ĐỘNG HÓA
(MEAE2021)
- Địa chỉ áp dụng: Công ty Than Khe Chàm - TKV, 3.Định hướng trong giai đoạn tới
Công ty Than Hòn Gai - TKV, Công ty than Dương
Trong giai đoạn tới, cuộc cách mạng công nghiệp
Huy - TKV
lần thứ 4 tiếp tục phát triển mạnh mẽ, sự kết hợp
giữa công nghệ điều khiển, tự động hóa với công
nghệ thông tin ngày càng hiện đại, thúc đẩy phát
triển các hệ thống thiết bị máy móc cũng ngày một
thông minh, hiện đại. Đối với các thiết bị cơ giới
hóa phục vụ đào lò, khai thác, vận tải và chế biến
than - khoáng sản cũng không nằm ngoài xu
hướng đó. Thiết bị cơ giới sẽ ngày càng hiện đại,
vận hành hiệu qủa và an toàn hơn. Chính vì lý do
đó, Tập đoàn TKV đã coi việc hiện đại hóa lĩnh vực
sản xuất than hầm lò “3 hóa” là yếu tố chính để
tăng năng suất, giảm giá thành, tăng hiệu quả các
hoạt động sản xuất khai thác mỏ hiện tại cũng như
h. Hệ thống giám sát camera phòng nổ trong tương lai.
- Mã hiệu: T.CAM, T.CAM-WI Trung tâm T5 với sự định hướng chung của
- Sử dụng trong: Mỏ than hầm lò Zone 1, Zone 0 Viện, sẽ tiếp tục phát triển ứng dụng các sản phẩm
- Môi trường: Áp suất 86~106 KPa, nhiệt độ điện điều khiển đặc thù ngành than, đặc biệt các
45°C~60°C, độ ẩm 95% RH tại (25°C) thiết bị điện phòng nổ ngoài đáp ứng nhu cầu điều
- Cấp bảo vệ phòng nổ: Exd I cho loại cáp quang, cáp khiển cấp nguồn còn đáp ứng khả năng tích hợp
đồng Ethernets; Exd [ia] I cho loại kết nối không liên động điều khiển tập trung, tự động hóa các
dây WIFI. quá trình sản xuất khai thác - vận tải và chế biến
- Nguồn cấp: AC127/24/12V phức hợp, các tính năng này sẽ là yếu tố thiết yếu
- Kích thước (DxRxC): 440x130x180 cấp trường làm cơ sở cho việc phát triển các mỏ
- Địa chỉ đã áp dụng: Công ty Than Hòn Gai - TKV, hiện đại, giảm đáng kể số người quản lý vận hành
Công ty Than Dương Huy - TKV, Công ty Than Khe và an toàn, hiệu qủa, tiết kiệm chi phí vận hành
Chàm - TKV, Công ty Than Hạ Long - TKV , Công ty hơn. Trước mắt Trung tâm sẽ tập trung vào
than Uông Bí - TKV. nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các sản phẩm mới cụ
thể gồm: Biến tần phòng nổ làm mát bằng chất
lỏng sử dụng trong mỏ hầm lò; Máy cắt phòng nổ
tích hợp truyền thông điều khiển giám sát tập
trung mỏ hầm lò; Hệ thống điều chỉnh tự động lưu
lượng quạt gió cục bộ mỏ hầm lò; Thiết bị giám
sát, cảnh báo đứt băng; Thiết bị cảm biến tỷ trọng
huyền phù; Hệ thống chẩn đoán lỗi động cơ điện
sử dụng công nghệ IoT....
217
nguon tai.lieu . vn
