obliczenia Szpital Brzozów

6. Obliczenia techniczne
6.1. Dane wyjściowe:
•
•
•
•
•
•
•
•
prąd zwarć wielofazowych na szynach rozdzielni 15 kV stacji 110/15 kV Brzozów
"
8,5 czas trwania zwarcia 1 prąd ziemnozwarciowy 36
czas trwania zwarcia 5 moc znamionowa jednego transformatora 800 straty obciąŜeniowe transformatora 9200 napięcie zwarcia 6 %
prąd jałowy ! 1,1 %
6.2. Obliczenia zwarciowe:
•
impedancja zwarciowa systemu elektroenergetycznego:
$%&' · )*
"# •
"
√3 · reaktancja i rezystancja systemu:
1,1 · 15,75
√3 · 8,5
1,176 -# 0,995 · .# 0,995 · 1,176 1,170 Ω
/# 0,1 · -# 0,1 · 1,170 0,117 Ω
•
rezystancja i reaktancja linii zasilających – zasilanie podstawowe
•
reaktancja linii napowietrznej
•
reaktancja linii kablowej
•
reaktancja całkowita
•
impedancja na szynach SN stacji „Brzozów 9 Szpital”:
/0 2,525 Ω
-0* 0,4 · 2 0,4 · 2,135 0,854 Ω
-0 0,1 · 2 0,1 · 1,698 0,169 Ω
-0 -0* 3 -0 0,854 3 0,169 1,023 Ω
/4 /# 3 /0 0,117 3 2,525 2,642 Ω
-4 -# 3 -0 1,170 3 1,023 2,193 Ω
.4 5/46 3 -46 72,6426 3 2,1936 3,433 Ω
•
prąd początkowy
"
4
$%&' · )*
√3 · .4
1,1 · 15,75
√3 · 3,433
2,913 8 1,02 3 0,98 · 9
;
: <
=<
1,02 3 0,98 · 9
>,?@>
>,ABC
:
1,046
"
!D4 8 · √2 · 4
1,046 · √2 · 2,913 4,309 4 -4
2,193
2,43 F
E · /4 314 · 2,642
•
rezystancja i reaktancja linii zasilających – zasilanie rezerwowe
•
reaktancja linii napowietrznej
•
reaktancja linii kablowej
•
reaktancja całkowita
•
impedancja na szynach SN stacji „Brzozów 9 Szpital”:
/0 2,024 Ω
-0* 0,4 · 2 0,4 · 1,760 0,704 Ω
-0 0,1 · 2 0,1 · 1,676 0,167 Ω
-0 -0* 3 -0 0,704 3 0,167 0,871 Ω
/4 /# 3 /0 0,117 3 2,024 2,141 Ω
-4 -# 3 -0 1,170 3 0,871 2,041 Ω
•
.4 5/46 3 -46 72,1416 3 2,0416 2,957 Ω
prąd początkowy
"
4
$%&' · )*
√3 · .4
8 1,02 3 0,98 · 9
;
: <
=<
1,1 · 15,75
√3 · 2,957
3,382 1,02 3 0,98 · 9
>,A@A
>,G@A
:
1,062
"
!D4 8 · √2 · 4
1,062 · √2 · 3,382 5,079 4 -4
2,141
3,34 F
E · /4 314 · 2,041
Do dalszych obliczeń wykorzystywane będzie zasilanie rezerwowe ze względu na wyŜsze
wartości prądów zwarciowych
•
moc zwarciowa
"
"
#44
√3 · )* · 4
√3 · 15,75 · 3,382 92,260 H
Warunki zwarciowe na szynach rozdzielni nN
•
impedancja sytemu
.#*I •
$%&' · )*6
"
#44
)K6 6 1,1 · 15,756
420 6
·J
M ·J
M 0,0021 Ω
)KL
92,260
15750
reaktancja i rezystancja systemu:
-#44 0,995 · .# 0,995 · 0,0021 0,00208 Ω
•
/# 0,1 · -# 0,1 · 0,00208 0,000208 Ω
impedancja transformatora
N ∆
9,2
0,0115
800
P 56 Q N6 70,066 Q 0,01156 0,058
)6
4206
- P ·
0,058 ·
0,0127 Ω
800 · 10
/ N ·
•
)6
4206
0,0115 ·
0,0025 Ω
800 · 10
)6
4206
. ·
0,06 ·
0,0132 Ω
800 · 10
impedancja linii zasilających
linia 3x(4xYKY 1x240): transformator – wyłącznik
/0L •
2
15
0,00037 Ω
R · 56 · 3 · 240
-0L 0,08 · 2 0,08 · 0,015 0,0012 Ω
całkowita impedancja obwodu zwarciowego wynosi
- -#44 3 - 3 -0L 0,00208 3 0,0127 3 0,0012 0,0159 Ω
/ /#44 3 / 3 /0L 0,000208 3 0,0025 3 0,00037 0,00307 Ω
. 5/6 3 -6 70,01526 3 0,003476 0,016 Ω
•
prąd zwarciowy początkowy
" $%&' · )*
√3 · .
8 1,02 3 0,98 · 9
1,0 · 400
√3 · 0,016
;
: T
=T
14,43 S 15 1,02 3 0,98 · 9
G,GGCGU
G,GAVB
:
1,52
!D 8 · √2 · " 1,52 · √2 · 14,43 31,02 S 32 6.3. Dobór transformatora
Moc przyłączeniowa wynosi *4 900
Dla cos Z 0,93 moc pozorna wynosi:
* *4
900
967,74 $[Z 0,93
Dobrano dwa transformatory o mocy znamionowej * 800kVA
Zabezpieczenie transformatora:
* *
√3 · )*
800
√3 · 15,75
29,32 A
Wg producenta wkładek topikowych SN (ABB) dla napięcia 15kV i mocy transformatora
800kVA naleŜy zastosować wkładki o wartości 50 A.
6.4. Dobór aparatury
Prąd obliczeniowy dla mocy znamionowej przyłączeniowej * 900 kVA
0. *
√3 · )* · $[Z
Dobór przekładników prądowych:
900
√3 · 15,75 · 0,93
35,47A
Dla prądu obliczeniowego 0. 35,47 A i własności metrologicznych przyrządów
pomiarowych dobrano przekładniki prądowe o znamionowym prądzie pierwotnym L* 50A, mocy znamionowej * 5 VA , klasie kl. 0,2; współczynniku bezpieczeństwa FS=5 i
prądzie cieplnym ]^ 4 kA
Znamionowy prąd pierwotny:
0,2L* _ 0. _ 1,2L*
0,2 · 50 _ 35,47 _ 1,2 · 50
warunek spełniony
Moc znamionowa:
10 A _ 35,47 A _ 60 A
0,25* _ . _ *
0,25 · 5 _ 2,51 _ 5
warunek spełniony
gdzie:
1,25 _ 2,51 _ 5
. 0 3 D 3 ` 0,01 3 1,25 3 1,25 2,51 VA
0 0,01 VA
6
`*
· 2D
56 · 7
D 1,25 VA
R·
56 · 2,5
` 1,25 VA
0 - pobór mocy przez obwód prądowy licznika wg ELSTER
D - strata mocy w przewodach łączących licznik z przekładnikami
` – strata mocy w miejscach połączeń
Znamionowy krótkotrwały prąd cieplny:
]^ a ]^6
poniewaŜ 5,0s > 106 0,055s moŜna przyjąć następujące uproszczenie:
"
]^6 S 6
3,38 kA
4 kA a 3,38 kA
warunek spełniony
Dobór przekładników napięciowych
Moc znamionowa:
0,25* _ 6 _ *
0,25 · 2,5 _ 1,2 _ 2,5
0,625 _ 1,2 _ 2,5
warunek spełniony
6 1,2 VA - moc pobierana przez obwód napięciowy licznika wg ELSTER
Prąd wkładki bezpiecznikowej:
b
6
c * a
· )6*
)6*
400
1,2
c 0,4 a
1,6 · 58
58
warunek spełniony
4,31 c 0,4 a 0,02
b - moc graniczna przekładnika wg karty katalogowej producenta
- współczynnik 1,5-1,6
6.5. Dobór urządzeń do kompensacji mocy biernej biegu jałowego transformatora
d _ de
de I · !
I 800 kVA;
Dobrano baterię 8,3 kVAr
! 0,011
d _ 800 · 0,011 8,8 kVAr
6.6. Obliczenia skuteczności od poraŜeń
Rezystancja uziemienia dla urządzeń SN:
dla 5,0 s, napięcie ) 67 V
/f ) 67
1,86 Ω
* 36
6.7. Sprawdzenie dobranych kabli zasilania rezerwowego na warunek obciąŜalności
zwarciowej:
′′
-g
-h′′
)*6
4006
·
0,049 ·
0,012 Ω
*g
650000
6
sin Z*g 51 Q cos Z*g
71 Q 0,86 0,6
/g 0,03 ·
)*6
4006
0,03 ·
0,0073 Ω
*g
650000
6
′′
.g 5/g
3 k-g
l 70,00736 3 0,0126 0,014 Ω
′′
Ig
c
6
)* · k1 3 -h′′ · sin Z*g l
√3 · .g
400 · n1 3 0,049 · 0,6o
√3 · 0,014
0,4
80 p 10
h 0,005
16,98 1
6 · 1
169806 · 0,4
· q ]^
·q
93,38 FF6 r 2s240 FF6
1
115
1
6.8. Sprawdzenie skuteczności samoczynnego wyłączenia podczas zwarć przy
zasilaniu z agregatu prądotwórczego:
-Lg
)*6
4006
0,33 ·
0,33 ·
0,081 Ω
*g
650000
/t 2·2
2 · 10
0,00074 Ω
R · t 56 · 2 · 240
6 u
.L 5/t6 3 u-Lg
70,0816 3 0,000746 0,08 Ω
′′
ILg
0,8 · )*v 0,8 · 230
2300 w & 6400 .L
0,08
M-wolt.
Laboratorium, pralnia
Przychodnia
Kotłownia
Blok A
Blok B
Blok C
Hotelowiec 1
Hotelowiec 2
1/W2
9/W2
1/W3
9/W3
1/W5
9/W5
1/W6
1/W7
2/W1
8/W1
2/W2
8/W2
2/W3
8/W3
2/W4
8/W4
2/W5
8/W5
3/W1
4/W1
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Transformator nr 1
Agregat nr 1
Administracja
Bateria kond. nr 1
Bateria kond. nr 2
1/W1
9/W1
Nazwa obwodu
1.
Lp. Nr obw.
800
660
150
150
150
55
30
15
15
20
70
75
1154
953
234
234
233
87
48
24
24
32
111
119
224
[A]
[kW]
155
IB
PB
240
480
720
2x4xYKY
1x240
3x4xYKY
1x240
240
150
150
240
YAKY
4x240
YAKY
4x240
YKY
4x150
YKY
4x150
YAKY
4x240
70
120
YAKY
4x120
YKY 4x70
70
120
150
150
S
YAKY
4x70
YKY
4x120
YKY
4x150
YKY
4x150
Typ
Kabel
1239
972
250
250
246
246
250
162
169
122
220
246
299
IZ
4/1Q1
3/1Q1
2/5Q1
8/5Q1
2/4Q1
8/4Q1
2/3Q1
8/3Q1
2/2Q1
8/2Q1
2/1Q1
8/1Q1
1/7Q1
1/6Q1
1/5Q1
9/5Q1
1/3Q1
9/3Q1
1/2Q1
9/2Q1
1/1Q1
9/1Q1
Oznacz.
0,75xIN
1200
0,775xIN
969
0,6xIN
240A
0,6xIN
240A
0,6xIN
240A
0,52xIN
208A
1440
1200
312
312
312
270
270
182
0,56xIN
140A
0,52xIN
208A
182
130
250
270
374
I2
0,56xIN
140A
0,4xIN
100A
0,48xIN
192A
0,52xIN
208A
0,72xIN
288A
Nastawa
1154<1200<1239
953<969<972
234<240<250
234<240<250
233<240<246
87<208<246
48<208<250
24<140<162
24<140<169
32<100<122
111<192<220
119<208<246
224<288<299
IB<IN<IZ
Zab. przetęŜeniowe
6.9. Zestawienie doboru nastaw zabezpieczeń przetęŜeniowych wyłączników do obciąŜalności kabli
1440<1796
1200<1409
312<363
312<363
312<357
270<383
270<363
182<235
182<245
130<177
250<319
270<357
374<434
I2<1,45IZ
4/W2
6/W1
6/W2
7/W1
9/W6
9/W7
14.
15.
16.
17.
18.
Lp. Nr obw.
Bunkier RD
Bunkier 1, 2
Agregat nr 2
Transformator nr 2
Tablica potrzeb własnych
Nazwa obwodu
-
20
450
800
18
33
650
1154
-
[A]
[kW]
-
IB
PB
370
2x4xYKY
1x240
YKY 5x50
50
70
720
3x4xYKY
1x240
YKY 4x70
10
S
YKY 5x10
Typ
Kabel
130
162
694
1239
57
IZ
9/7Q1
9/6Q1
7/1Q1
6/2Q1
4/2Q1
6/1Q1
Oznacz.
816
156
143
0,48xIN
120A
0,44xIN
110A
1440
-
I2
0,85xIN
680
0,75xIN
1200
0,4xIN
64
Nastawa
19<110<130
33<120<162
650<680<694
1154<1200<1239
-
IB<IN<IZ
Zab. przetęŜeniowe
143<190
256<235
816<1006
1440<1796
-
I2<1,45IZ