E:\nowe\Suwalki\Oczyszczalnia\schemat Model (1)

USŁUGI PROJEKTOWE, NADZORY INWESTORSKIE I AUTORSKIE
STEFAN BOLEWSKI
16-400 SUWAŁKI, UL. KORCZAKA 1A/26
NIP: 844-102-61-39
tel. 509-043-701 fax. (087) 5650000
__________________________________________________________________________
PROJEKT WYKONAWCZY
MODERNIZACJI UKŁADU POMIAROWO-ROZLICZENIOWEGO
ENERGII ELEKTRYCZNEJ W OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW
PRZY UL. SEJNENSKIEJ 86 W SUWAŁKACH.
INWESTOR: PRZEDSIĘBIORSTWO WODOCIĄGÓW I KANALIZACJI
16-400 SUWAŁKI, UL. GEN. W. SIKORSKIEGO 14
OPRACOWALI:
mgr inż. Mariusz Ostrowski
mgr inż. Stefan Bolewski
nr upr. SUW-128/87
nr ewid. PDL/IE/0108/01
Suwałki, lipiec, 2011r.
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA:
CZĘŚĆ OPISOWA:
1. Opis techniczny.
2. Obliczenia techniczne.
CZĘŚĆ GRAFICZA:
NR 1 – Schemat układu pomiarowego.
NR 2- Schemat istniejącej rozdzielnicy 20kV.
1.0. OPIS TECHICZY.
1.1. Przedmiot opracowania.
Przedmiotem opracowania jest projekt wykonawczy modernizacji układu pomiaroworozliczeniowego energii elektrycznej na oczyszczalni ścieków przy ul. Sejneńskiej 86 w
Suwałkach.
1. 2. Podstawa opracowania.
- zlecenie Inwestora,
- pismo PWiK w Suwałkach nr 1123/2011 z dnia 16.06.2011r,
- instrukcja IRiESD - Bilansowanie systemu dystrybucyjnego i zarządzanie
ograniczeniami systemowymi,
- obowiązujące normy i przepisy.
1.3. Podstawowe parametry.
- napięcie SN
20V, 50Hz
- moc przyłączeniowa całkowita w 2011r
450,0kW
1.4. Stan istniejący.
Oczyszczalnia ścieków zasilana jest z dwóch sekcji GPZ „Suwałki” kablami 20kV:
- z sekcji I pole nr 16 GPZ Suwałki – HAKnFtA 3x120mm2 o długości 390m +
HAKnFtA 3x120mm2 o długości 270m + HAKnFtA 3x50mm2 o długości 629m +
3xYHdAKX 1x120mm2 o długości 600m.
- z sekcji II pole nr 27 GPZ Suwałki - 3xYHdAKX 1x120mm2 o długości 1430m.
W obu sekcjach rozdzielnicy 20kV „Oczyszczalnia” zainstalowane są przekładniki
prądowe i napięciowe. W pomieszczeniu pomiarowym na tablicach licznikowych
zainstalowane są oddzielnie na każdą sekcję liczniki energii. Zainstalowany jest również
rejestrator pomiarowy KWMS-3.
1.4.1. Przekładniki prądowe sekcja I i II.
W sekcji I i II zainstalowane są przekładniki prądowe:
typu ASM 20,
Przekładnia prądowa 20/5A,
Moc S= 30VA,
kl.0,5,
1.4.2. Przekładniki napięciowe sekcja I.
W sekcji I zamontowane są przekładniki napięciowe:
UMZ-24-1, 20000:√3/100:√3, 100/3
klasa dokładności 0,5, moc znamionowa 50VA
1.4.2. Przekładniki napięciowe sekcja II.
W sekcji II zamontowane są przekładniki napięciowe:
VSK I 20, 20000:√3/100:√3,
klasa dokładności 0,5,
1.5. Projektowany układ pomiarowy.
Zgodnie z wymaganiami określonymi w IRiESD - Bilansowanie systemu
dystrybucyjnego i zarządzanie ograniczeniami systemowymi – PGE Dystrybucja Oddział
Białystok, układ pomiarowo-rozliczeniowy został zakwalifikowany do kategorii B4 i będzie
wyposażony:
a) po trzy przekładniki prądowe na każdą sekcję typu TPU6 15/5A/A Ith=250xIpn, klasy
0,5 FS5, Sn=10VA plus w sekcji I projektowane rezystory dociążające typu RD-50/1
(3x0,1Ω),
b) po trzy przekładniki napięciowe typu UMZ24-1 20000:√3/100:√3, na każdą sekcję plus
projektowane rezystory dociążające typu RD-50/1 (3x2kΩ) połączone w trójkąt dla
każdej sekcji zainstalowane w pomieszczeniu pomiarowni,
c) tablicę licznikową zainstalowaną w pomieszczeniu rozdzielnicy nN-0,4kV na której
zamontowane będą:
- listwa SKa-P1 szt.2
- istniejący rejestrator pomiarowy KWMS-3
- projektowany licznik typu EQM kl. P-1/Q-2 3x58/100V, 5A z dodatkowym modułem
komunikacyjnym RS485 – szt.2,
- projektowany synchronizator typu US-162/DCF- szt. 1,
- modem GSM/GPRS - szt. 1,
- separator impulsów – szt.1,
- UPS 230V AC 500VA z listwą zaciskową,
d) przewody łączące przekładniki prądowe z tablicą licznikową typu 3x(YDY 750V
2x2,5mm2),
e) przewody łączące przekładniki napięciowe z tablicą licznikową typu (YDY 750V
4x1,5mm2).
2. OBLICZEIA TECHICZE.
Dobór przekładników do układu pomiarowego:
Zasilanie oczyszczalni ścieków ul. Sejneńska 86 w Suwałkach odbywa się na zmianę
z GPZ Suwałki sekcja 1 pole nr 16 i sekcja 2 pole nr 27.
Dane do obliczeń:
Na podstawie pisma nr L.dz.1123/2011r. moc zamówiona Pz=350kW. W związku z realizacją
inwestycji wzrost mocy w bieżącym roku do 450kW.
Na podstawie informacji z PGE Dystrybucja S.A. Zakład Sieci Suwałki
Zasilanie 1: GPZ Suwałki sekcja 1 pole nr 16: moc zwarciowa na szynach sekcji
S”kQ=133MVA czas wyłączenia zwarcia t=0,4s
GPZ Suwałki pole nr 16 – HAKnFtA 3x120mm2 l=390m – Centrala Nasienna 1091 –
HAKnFtA 3x120mm2 l=270m – Usługa 932 – HAKnFtA 3x50mm2 l=620m – PGKiM 1090 –
3x(YHdAKXS 1x120mm2) l=600m – Oczyszczalnia 1106
Zasilanie 2: GPZ Suwałki sekcja 2 pole nr 27: moc zwarciowa na szynach sekcji
S”kQ=132MVA czas wyłączenia zwarcia t=0,4s
GPZ Suwałki pole nr 27 – 3x(YHdAKXS 1x120mm2) l=1430m – Oczyszczalnia 1106.
1. Ocena obciążeń roboczych:
Un=20kV
Stan aktualny: Ps=350kW, cosφ=0,93,
=
P
= 10,9A
√3 ∗ U
∗ cosφ
Po wzroście obciążenia: Ps=450kW, cosφ=0,93,
P
=
= 14A
√3 ∗ U
∗ cosφ
In=15A, 0,25In ≤ Is ≤ 1,2In warunek spełniony
2. Ocena obciążeń zwarciowych:
a) zasilanie 1:
S”kQ=133MVA, tmin=0,4s
=
∗
′′
8-
∗
′′
= 3,31Ω
= 0,995 ∗ = 3,2935Ω
# = 0,1 ∗ = 0,3294Ω
#$% = & ′ ∗ ' = 0,1571 Ω, $% = * ′ ∗ ' = 0,066 Ω, #$, = & ′ ∗ ' = 0,3543 Ω,
′
′
′
$, = * ∗ ' = 0,062 Ω, #$- = & ∗ ' = 0,1429 Ω, $- = * ∗ ' = 0,060 Ω,
#. = # + #$% + #$, + #$- = 0,9837 Ω, . = + $% + $, + $- = 3,4815 Ω
3
. = 1#., + ., = 3,62 Ω; 2 = = 11,367
=
<= =
4∗5
= 3,5:;
√-∗9
′′
8- ∗ √>
′′
+ 6; @AB 28 = 0,47 > 10 ∗ 2 D <= = 8= 3,5:;
28
<=E ≥ <= ∗ G = 2,2:;;
1
′′
HI = J ∗ √2 ∗ 8= 7,3:;
J = 1,02 + 0,98 ∗ K
HMNE ≥ 7,3:;;
5
L-∗ 3
= 1,44
b) zasilanie 2:
S”kQ=132MVA, tmin=0,4s
=
∗
′′
√-∗
= 3,33Ω
= 0,995 ∗ = 3,3133Ω
# = 0,1 ∗ = 0,3313Ω
#$% = & ′ ∗ ' = 0,340 Ω, $% = * ′ ∗ ' = 0,143 Ω,
#. = # + #$% = 0,671 Ω, . = + $% = 3,456 Ω
3
. = 1#., + ., = 3,52 Ω; 2 = = 16,467
4∗5
′′
8=
<= =
∗
= 3,61:;
√-∗9
′′
8- ∗ √>
′′
= 3,61:;
+ 6; @AB 28 = 0,47 > 10 ∗ 2 D <= = 8-
28
<=E ≥ <= ∗ G = 2,3:;;
1
′′
= 8,2:;;
HI = J ∗ √2 ∗ 8-
J = 1,02 + 0,98 ∗
HMNE ≥ 8,2:;;
5
L-∗ 3
K
= 1,57;
3. Dobór przekładników prądowych:
a) Parametry rdzenia i obwodu pomiarowego:
Układ pełnej gwiazdy,
Pobór mocy przez tor prądowy licznika EQM na podstawie danych katalogowych 0,05VA na
fazę
Rezystancja zacisków Rz=0,05Ω ⇒ strata mocy w miejscach połączeń Sz=1,25VA
Rezystancja pojedynczego przewodu: Sp=2,5mm2,
Sekcja 1: l=14m, #O =
P
γ∗
P
= 0,2Ω ⇒ strata mocy w miejscach połączeń Sz=5,1VA
Sekcja 2: l=22m, #O = γ∗ = 0,32Ω ⇒ strata mocy w miejscach połączeń Sz=8VA
Sobc = SEQM + Sz + Sp
Sekcja 1: Sobc=6,4VA przy I2n
Sekcja 2: Sobc=9,3VA przy I2n
Z katalogu można dobrać przekładnik kl. 0,5 o mocy 10VA FSn=5
0,25Sn≤Sobc≤Sn warunek spełniony
Rzeczywista wartość FS sekcja 1
QR = QRE ∗
Sd=2,5W
STU
= 7,8 ⇒ należy przekładnik dociążyć – dobrano rezystory RD-50/1 3x0,1Ω
Sobc=8,9VA przy I2n, QR = QRE ∗ Rzeczywista wartość FS sekcja 2
QR = QRE ∗ STU
STU
= 5,6 ⇒ wartość akceptowalna
= 5,4 ⇒ wartość akceptowalna
Dobrano przekładniki:
Sekcja 1: TPU6 kl.0,5 15/5 A/A, Ith=250xIpn, FS=5, S=10VA
Sekcja 2: TPU6 kl.0,5 15/5 A/A, Ith=250xIpn, FS=5, S=10VA
Po zwiększeniu mocy z 350kW do 450kW nie zachodzi potrzeba zmiany układu
pomiarowego
4. Dobór przekładników napięciowych
a) przekładnia znamionowa:
,VVVV
√-
/
%VV
√-
b) parametry rdzenia i obwodu pomiarowego: X,E =
%VV
√-
;
Pobór mocy przez tor napięciowy licznika EQM na podstawie danych katalogowych 1,3VA
na fazę
Rezystancja zacisków Rz=0,025Ω,
Sobc≤Sn ⇒ należy przekładnik dociążyć – dobrano rezystory RD-50/1 3x2kΩ Sd=5W dla
połączenia w ∆
0,25Sn≤Sobc=6,3VA≤Sn ⇒ warunek spełniony
c) najmniejszy dopuszczalny przekrój przewodów obwodu wtórnego przy założeniu, że całe
obciążenie jest skupione na końcu obwodu o długości l=18m, ∆Udop=0,5%
układ połączeń gwiazda:
' ∗ RYZ
RI ≥
= 0,1266,
\XMYI
,
γ ∗ [ 300 ∗ ]√3 ∗ X,E ^ − RYZ ∗ #` ]
należy zastosować przewody co najmniej YDY 750V 4x1,5mm2
Dobrano przekładniki typu UMZ 24-1
,VVVV
√-
/
%VV
√-
kl. 0,5 Sn=10VA
Opracowali:
Mariusz Ostrowski
Stefan Bolewski