6. opis techniczny - Gmina Święciechowa
Transkrypt
6. opis techniczny - Gmina Święciechowa
6. OPIS TECHNICZNY 6.1. Podstawa i cel opracowania Niniejsza dokumentacja została wykonana na zlecenie Gminy Święciechowa ul. Ułąńska 4 Święciechowa. Podstawę opracowania stanowią: warunki techniczne przyłączenia norma N SEP- E - 004 Elektroenergetyczne linie kablowe album słupów z odłącznikami, rozłącznikami i głowicami kablowymi linii napowietrznych SN, TOM II, STELEN/El-Projekt Poznań album słupowych stacji transformatorowych STSRS – 20/630 TOM III, STELEN/ElProjekt Poznań uzgodnienia branżowe plan sytuacyjny w skali 1 : 500 Celem opracowania jest stworzenie technicznych podstaw do realizacji budowy linii kablowej SN 15 kV oraz stacji transformatorowej STSRS 20/630 100kVA, zasilającej Pompownię P-6 w m. Przybyszewo ul. Henrykowska dz 627/6, dla mocy przyłączeniowej 62kW 6.2. Zakres opracowania Dokumentacja obejmuje: odgałęzienie od istniejącej linii kablowej linie kablową SN-15 kV stację transformatorową STSRS-20/630 dobór przekładników pomiarowych oraz licznika energii elektrycznej 6.3. Odgałęzienie od istniejącej linii kablowej Projektowaną stację transformatorową STRSR 20/630 należy zasilić z projektowanego złącza kablowego ZKSN 15 kV z pola nr 3 posadowionego na dz nr 359/2 6.4. Projektowana linia kablowa: Projektuje się linię kablową 3 x YHAKXS 1x70mm2 dł. 703,0 (722,0)m . Linię kablową SN należy układać na gł. 1,0m (zgodnie z decyzją ZDP) w podanych na planie odległościach od granic działek. Linię układać na działce nr 396/1 wzdłuż ul. Henrykowskiej. Przy działkach 5196/4, 587/2, 587/7, 587/8, 587/9, 627/4 kabel SN układać w rurze osłonowej (A-PS 160 - zbliżenie podłużne do linii kablowych nn). Istniejące kable nn należy osłonić rurą osłonowa typu A-PS 110 – zbliżenie do linii SN. Przejście kabla pod wjazdami do posesji oraz na skrzyżowaniu z drogami gruntowymi wykonać w osłonie rurą typu A-PS 160) zgodnie z przedstawionym planem Kabel układać zgodnie z postanowieniami normy N SEP-E-004. Na kablu co 10m, przy wejściu na słup, przy wejściu do rur oraz do złącza ZKSN zabudować opaski. Na opaskach podać przekrój kabla, znak użytkownika (Gmina Święciechowa) oraz rok ułożenia. Trasę kabla pokazano na rys. 1. Na kablach w miejscach zbliżeń do fundamentów projektowanego słupa zabudować rurę osłonową typu DVK 160 długości 1,5 m. Wprowadzenie kabli na słup wykonać w rurze osłonowej typu BE 160 dł. 3,0m 6.5. Stacja transformatorowa Zgodnie z warunkami przyłączenia projektuje się budowę stacji transformatorowej słupowej typu STSRS-20/630 na słupie K-10,5/10-OP-3 (ustój typu U-130), którą wykonać zgodnie ze schematem wg rys. 2. (rozwiązanie typowe z albumu słupowych stacji transformatorowych STELEN TOM III). Projektowaną stację zasilić projektowaną liną kablową SN 15kV wyprowadzoną z projektowanego złącza ZKSN. Z rozdzielnicy nn projektowanej stacji transformatorowej wyprowadzić obwody do instalacji odbiorczej Stację wyposażyć w transformator typu TNOSCT 100kVA 15,75/0,42 kV. W miejscu pokazanym na planie rys 1 zabudować szafkę kablowo - pomiarową i szafkę SKV785-1/3. Wyposażenie stacji STSRS oraz szafki kablowej przedstawia schemat na rys nr 2. Szynę PEN szafki uziemić. Oporność uziomu Ruz< 5,0 Ω, RB< 1,25Ω. 6.6. Układ pomiarowo-rozliczeniowy SN 6.6.1. Licznik energii elektrycznej Układ pomiarowy został zaprojektowany dla napięcia 15 kV. W pośrednim układzie pomiarowym należy zabudować elektroniczny licznik energii elektrycznej typu EQABP z komunikacją poprzez interfejs CLO. Licznik EQABP musi posiadać aktualną aprobatę typu i aktualną legalizację GUM, posiadać klasę dokładności 0,5 dla energii czynnej i klasę 1 dla energii biernej, rejestrować profil 15’ energii więcej niż 63 dni oraz samoczynnie zamykać okres obrachunkowy na żądany dzień miesiąca. Licznik posiada moduł strat energii. 6.6.2. Przekładniki prądowe: Projektowany układzie pomiarowym należy wyposażyć w przekładniki prądowe typu CTSO 38 5/5 2,5VA kl. 0,5 FS5 (prod KPB INTRA) 6.6.3. Przekładniki napięciowe: Projektowany układ pomiarowy należy wyposażyć w przekładniki napięciowe VTO 38 15:Ѵ3 kV/ 0,1:Ѵ3 kl. 0,5 5VA (prod KPB INTRA) W celu dociążenia obwodów wtórnych przekładników napięciowych należy dodatkowo zainstalować zestaw rezystorów dociążających RD-50/1 3x 1,2kΩ (3x2,77VA – dla połączenia w gwiazdę ) 6.6.4. Montaż urządzeń: Zaciski wszystkich urządzeń wchodzących w skład układu pomiarowego należy osłonić i przystosować do plombowania. Połączenia między listwą SK-a a licznikiem wykonać w rurce karbowanej PCV przewodem DY 2,5mm2 dla obwodów prądowych i DY 1,5mm2 dla obwodów napięciowych. Obwody pomocnicze dla potrzeb układu pomiarowego wyprowadzić z rozdzielnicy niskiego napięcia i zabezpieczyć wyłącznikiem nadmiarowo prądowym 1-faz typu B6A w obudowie przystosowanej do plombowania (zabezpieczenie F1 rys 3). Na tablicy licznikowej należy umieścić gniazdo serwisowe 230V montowane na szynie TH-35. Gniazdo opisać: ” GNIAZDO SERWISOWE 230V AC” Instalacja, obsługa oraz parametryzacja liczników powinna być wykonana przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje. 6.6.5. Sygnalizacja zaniku napięcia: Dla identyfikacji zaniku napięcia należy wykorzystać sygnalizację obecności napięcia w którą wyposażony jest projektowany licznik typu EQABP. 6.6.6. Układ zasilania dodatkowego UPS-AC230V W celu zapewnienia możliwości odczytu liczników przy braku zasilania ze strony SN zabudowany zostanie UPS, który będzie zasilał gniazdo 230V AC, układ zasilania rezerwowego AC 230V dla licznika, zegara US151, modułu komunikacyjnego GTm-t. UPS należy umieścić w dodatkowej szafie która zostanie zabudowana poniżej tablicy układu pomiarowego. Obwody wyjściowe z UPS zabezpieczyć wyłącznikami nadmiarowoprądowymi B4 w obudowie przystosowanej do plombowania (zabezpieczenie F2-F5 rys 3) 6.6.7. Synchronizacja czasu: Synchronizacja czasu realizowana jest za pomocą zegara US151, zlokalizowanego na tablicy licznikowej dla którego wymagany jest impuls 50 ms. Antenę DCF zamontować na zewnątrz na konstrukcji stacji transformatorowej. 6.6.8. Transmisja danych pomiarowych Transmisja danych pomiarowych w trybie Off-line będzie realizowana przez sieć telefonii GSM/GPRS, oparta będzie na module komunikacyjnym GTm-t podłączonym do licznika przy pomocy pętli prądowej CLO. Inwestor we własnym zakresie dostarczy teletransmisyjną kartę GSM dla potrzeb zdalnego odczytu danych. W celu ewentualnej transmisji danych przez klienta należy dodatkowo wyposażyć licznik EQABP w moduł komunikacyjny RS485 6.7. Ochrona od porażeń Tablicę licznikową podłączyć do instalacji uziemiającej stacji transformatorowej przewodem miedzianym 25mm2 (w kolorze zielono- żółtym). Każdą metalową część należy podłączyć oddzielnym przewodem miedzianym (w kolorze zielono- żółtym) o przekroju 4mm2do konstrukcji szafy. Do instalacji uziemiającej należy również podłączyć uziemiania ekranów kabli transmisyjnych oraz zacisków PE urządzeń w szafie licznikowej. Po podłączeniu uziemienia należy wykonać pomiar rezystancji uziemienia i napięć rażenia. 6.8. Uwagi końcowe Kabel po ułożeniu, przed zasypaniem należy zgłosić do inwentaryzacji przez jednostki uprawnione do wykonywania prac geodezyjnych. Całość prac wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami. Instalację wewnętrzne należy wykonać zgodnie z wymogami normy PN-IEC/HD 60364 i Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12.04.2002 r. (Dz.U. nr 75, poz. 690 z 2002 r.). Za dobór środka ochrony od porażeń odpowiada wykonawca instalacji wewnętrznych. Odbiór i podłączenie układu pomiarowego uzgodnić z właściwą jednostką terenową dostawcy. 7. OBLICZENIA TECHNICZNE 7.1. Sprawdzenie doboru przekładni przekładników prądowych Rzeczywisty prąd roboczy strony pierwotnej powinien się mieścić w granicach od 20% do 120% znamionowego prądu pierwotnego – warunek przekładni Zastosowane wzory: Pmax I max 3 * U n * cos Dla obliczeń przyjęto dane: Moc przyłączeniowa: 62 kW. Napięcie pomiaru : 15 kV 7.1.1. Obliczenia Prąd strony pierwotnej przekładników prądowych wynosi: I zn 62 2,57 A 3 *15 * 0,93 Warunek wynikający z pracy przekładników prądowych: 0 , 2 * I < I < 1 , 2 * I zn zn Dobrano przekładniki 5/5A Warunek przekładni (1÷6)A - warunek spełniony 7.1.2. Sprawdzenie doboru przekładników prądowych ze względu na obciążenie obwodów wtórnych Obciążenie przekładników prądowych w układach pomiarowo-rozliczeniowych nie powinno przekraczać wartości znamionowych i nie powinno być niższe niż 25% mocy znamionowej przekładnika. Zastosowane wzory i wartości: Szn Sobc 0,25 * Szn Gdzie całkowite obciążenie przekładników prądowych: Sobc S p Sz Sap Szn Sp Sz Sap - znamionowa moc uzwojenia wtórnego przekładnika prądowego - 2,5VA - straty mocy w obwodach prądowych – wg wzoru - straty mocy na opornościach zestyków ( rezystancja zestyków na zaciskach Rz = 0,05 Ω) - straty mocy na przyrządach pomiarowych I 2 *l Sp Cu * s Obliczenia Sap - pobór mocy przez obwód prądowy licznika EQABP przy prądzie 5A według karty katalogowej wynosi 0,05VA Sap = 0,05 VA l – długość przewodów od przekładnika do licznika – 15m, a zatem długość obwodu prądowego l = 2 * 15 = 30 m Strata mocy w obwodach prądowych: Dla prądu znamionowego przekładnika: 2 I 2 * l 2,57 2 * 30 Sp 1,39VA Cu * s 57 * 2,5 Sz= I2 *Rz = 2,572 * 0,05 = 0,33 VA S S S S obc p z ap Sobc 1,39 0,33 0,05 1,77VA Dobrano obciążalność obwodów wtórnych: Szn= 2,5 VA Obciążenie minimalne 0,25 * Szn = 0,25 * 2,5 = 0,625 VA S S 0 ,25 * S zn obc zn 2,5 ≥ 1,77 ≥ 0,625 warunek wynikający z obciążenia obwodów wtórnych przekładników prądowych spełniony 7.2. Dobór prądu cieplnego przekładników prądowych Jako obliczeniowe miejsce zwarcia przyjęto dla uproszczenia szyny średniego napięcia w rozdzielni SN 15 kV GPZ Leszno – Gronowo Dane do obliczeń: Moc zwarciowa SkQ na szynach rozdzielni 15 kV w stacji WN/SN GPZLeszno Gronowo wynosi 200 MVA Napięcie sieci UN = 15 kV Czas wyłączenia zwarcia Tk = 0,35s Współczynnik napięciowy cmax = 1,1 7.2.1.Obliczanie impedancji i rezystancji obwodu zwarciowego: 7.2.1.1. Obliczanie impedancji systemu energetycznego (GPZ Leszno Gronowo): = 1,237 Ω = 1,231[Ω] = 0,1237[Ω] 7.2.1.2. Obliczanie impedancji linii napowietrznej AFL 6 3x70mm2 (odcinek od GPZ Leszno Gronowo do słupa rozgałęźnego) dł. Ok.11 km R0 = 0,4397 / km X0 = 0,2586 / km R= 0,4397x 11 = 4,8367 X0 = 0,2586x11 = 2,8446 7.2.1.3. Obliczanie impedancji istniejącej linii kablowej YHAKXS 1x70mm2 odcinek od słupa rozgałęźnego do projektowanego złącza ZKSN dł. 300m Ro = 0,443 Ω/ km Xo = 0,2 Ω/km R= 0,443x 0,3 = 0,1329 Ω X = 0,2x0,3 = 0,06 Ω 7.2.1.4. Obliczanie impedancji projektowanej linii kablowej YHAKXS 1x70mm2 odcinek projektowanego złącza ZKSN do projektowanej stacji STSRS 20/630 dł. 710,0m Ro = 0,443 Ω/ km Xo = 0,2 Ω/km R= 0,443x 0,71 = 0,3145 Ω X = 0,2x0,71 = 0,142 Ω Impedancja zastępcza obwodu ZQ ZQ = ZQ = ZQ = = = = 6,0995 Obliczanie prądu zwarciowego początkowego: = = 1,56 [kA] ≈ 1,7 κ = 1,0 dla ≈ 1,7 Obliczanie prądu cieplnego Ith: Ith = Ik” Z tabel odczytano m,n m = 0,18 n=1 Ith = 1,56 Ith = 1,69 kA Dobrano prąd cieplny Ith1 = 400Ipn Wytrzymałość cieplna: Ith1 ≥ Ith Ith1 ≥ 1,69 kA xѴ0,35 2 kA ≥0,998 kA Obliczanie prądu zwarciowego udarowego: = 1,0*Ѵ2*1,56 = 2,206 [kA] Warunek dynamiczny: = 2,5*2 = 5 kA Idyn ≥5[kA] 5 [kA] ≥2,206[kA] – warunek dynamiczny: spełniony Dla układu pomiarowego zaprojektowano przekładniki prądowe CTSO 38 5/5A, klasy 0,5, FS5 2,5VA Ith = 4 kA 7.3. Dobór przekładników napięciowych ze względu na obciążenie obwodów wtórnych Dane wyjściowe: 1. Sl - Pobór mocy przez licznik w sytuacji podłączenia do licznika napięcia gwarantowanego = 0,05 VA/fazę 2. Sl1 – Maksymalny pobór mocy przez licznik przy braku napięcia pomocniczego = 0,9 VA/fazę 3. Sl2 -Pobór mocy przez licznik w sytuacji bez dwóch napięć pomiarowych = 1,8 VA 4. SR - Ze względu na bardzo mały pobór mocy przez urządzenia pomiarowe należy zastosować rezystory dociążające RD 50 o wartości 3x1,2kΩ ( 3x2,7 VA) dla połączenia w gwiazdę (prod. ZPrAE). Obciążenie przekładników napięciowych w układach pomiarowo-rozliczeniowych nie powinno przekraczać wartości znamionowych i nie powinno być niższe niż 25% mocy znamionowej przekładnika. Licznik zasilany napięciem pomocniczym (gwarantowanym); do licznika dochodzą trzy napięcia pomiarowe Zastosowane wzory i wartości: S S 0 ,25 * S zn obc zn Gdzie : Sobc. = Sl + SR =0,05+ 2,7 = 2,75 [VA] Obciążenie minimalne dla przekładników 0,25 * Szn = 0,25 * 10 = 2,5 [VA] S S 0 ,25 * S zn obc zn 5 ≥ 2,75 ≥2,5 – warunek doboru przekładników spełniony Licznik pozbawiony napięcia pomocniczego; do licznika dochodzą trzy napięcia pomiarowe Zastosowane wzory i wartości: S S 0 ,25 * S zn obc zn Gdzie : Sobc. = Sl1 + SR = 0,9+2,7= 3,6 [VA] Obciążenie minimalne dla istniejących przekładników 0,25 * Szn = 0,25 * 10 = 2,5 [VA] S S 0 ,25 * S zn obc zn 5 ≥ 3,6 ≥ 2,5 - warunek doboru przekładników spełniony Licznik pozbawiony dwóch napięć pomiarowych Zastosowane wzory i wartości: S S 0 ,25 * S zn obc zn Gdzie : Sobc. = Sl2 + SR = 1,8+2,7 = 4,5 [VA] Obciążenie minimalne dla istniejących przekładników 0,25 * Szn = 0,25 * 10 = 2,5 [VA] S S 0 ,25 * S zn obc zn 5 ≥ 4,5 ≥ 2,5 – warunek doboru przekładników spełniony Dla układu pomiarowego dobrano przekładniki napięciowe VTO 38 ; 20000:3/100:3; kl. 0,5 5VA 7.4. Sprawdzenie spadku napięcia dla obwodów wtórnych przekładników napięciowych dla P=2,75 U % 100 * P * l 100 * 2,75 *12 = 0,01147 * S *U 2 57 *1,5 * 58 2 ∆U% = 0,01147 ≤∆Udop% = 0,1% warunek spełniony dla P=3,6 U % 100 * P * l 100 * 3,6 *12 = 0,01502 * S * U 2 57 *1,5 * 58 2 ∆U% = 0,01502 ≤∆Udop% = 0,1% warunek spełniony dla P=4,5 U % 100 * P * l 100 * 4,5 *12 = 0,01877 * S * U 2 57 *1,5 * 58 2 ∆U% = 0,01877 ≤∆Udop% = 0,1% warunek spełniony 7.5. Obliczanie strat energii czynnej w kablach konsumentowych, które posiadają licznik strat: Dane do obliczeń: Granica własności: zaciski prądowe głowicy kablowej kabla SN 15kVw złaczu ZKSN, kabel w eksploatacji Odbiorcy Zużycie za poprzedni rok - brak danych Określenie energii zapotrzebowanej z mocy umownej – nowy odbiorca Przyjęto parametry przyłaczenia: Moc umowna PU = 62 kV h – ilość godzin w roku h = 8760 godz. Ezapotrz(rok)0 = 110/2 x 8760 = 481 800 kWh kabel: 3 x YHAKXS 1x70mm2 dł. 710m taryfa: B22 licznik: EQABP przekładniki prądowe: δp = 5/5A = 1 przekładniki napięciowe δN = 15000/100 = 150 Mnożna dla strat jałowych: U2 * h = ω * C * l * δN2 *tgδ * 10-6 U2 * h = (2 x 3,14 x 50) x 0,2 x 710 x 1502 x 0,004 x 10-6 = = 314 x 0,2x710 x 22500 x 0,004 x 10-6 = = 1205760 x 10-6 = 4,0129 Mnożna dla strat obciążeniowych: I2 * h =( ) * δp2 *10-3 I2 * h = (710/35*70) * 12 * 10-3 = 0,2899 *1 * 10-3 = = 0,0002899 8. Zestawienia podstawowych materiałów 8.1.Zestawienie podstawowych materiałów dla układu pomiarowego L.p. Nazwa Ilość Producent /Dostawca 1. Modem GTm-t ; 230V, CLO 1szt. Pozyton 2. EQABP 3x58/100V; 5A; kl. P-0,5, Q-1 zasilanie gwarantowane 230V; CLO UPS 700 1 szt. Pozyton 3. 1 szt. TimeNet 5. Zegar US151; 220V; impuls pradowy 50ms; 1 kpl. 10mA Zestaw rezystorów RD 50/1 3x1,2kΩ 1 kpl. 6. Moduł komunikacyjny RS485 1 kpl Pozyton 7. Listwa SK-a 1 szt. 8. Przekładnik prądowy CTSO 38 3 szt 5/5 2,5VA Kl.0,5 Fs5 Ith=4kA Przekładnik napięciowy VTO 38 3 szt 15:Ѵ3kV /0,1:Ѵ3 kl. 0,5 5VA Szafka kablowa wolnostojąca typu 80x80x25 1szt 4. 9. 10. ZPrAE KPB INTRA KPB INTRA 8.2. Zestawienie podstawowych materiałów dla linii kablowej i stacji SN/nn Kabel ziemny YHAKXS 1x70mm2 m 3x710,0 Głowice kablowe POLT-24D/1XI kpl. 6 Głowice kablowe RICS 5123/15kV kpl. 6 Odgromnik POLIM-D 24N szt. 3 Tabliczka słupowa kpl. 1 Opaska kablowa opisana szt. 65 Folia czerwona szer. 0,3 m m 580 Bednarka ocynkowana m 120 Pręt uziemiający GALMAR – 3m szt. 8 Rura A-PS -110 m 360 Rura A-PS -160 m 140 Szafka pomiarowa (wyposażenie wg schematu nr 3) szt. 1 Szafka SKV-785-1/3(wyposażenie wg schematu nr 2) szt. 1 Transformator TNOSCT 100kVA 15,75kV /0,42kV Dyn5 szt. 1 Stacja słupowa STSRS 20/630 wraz z konstrukcją pod stację kpl. 1 Ustoje U-130 kpl 1 Odłącznik OUN-p II 24/4 kpl. 1