5 projekt budowlany

Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
PROJEKT BUDOWLANY
OPIS TECHNICZNY - AGREGAT PRĄDOTWÓRCZY I ZASILANIE REZERWOWE:
1. Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany agregatu prądotwórczego i zasilania
rezerwowego dla Szpitala w Obornikach przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina
Oborniki. Projekt obejmuje lokalizację agregatu prądotwórczego w terenie wraz z powiązaniem go
kablem z układem SZR, układ SZR i połączenie rozdzielni głównej RG z główną tablicą elektryczną
budynku nr 3 (by-pass) w celu zapewnienia zasilania rezerwowego dla tego budynku.
2. Podstawa opracowania
Podstawą do opracowania niniejszego projektu w zakresie instalacji elektrycznych są:
- zlecenie Inwestora,
- inwentaryzacja stanu istniejącego,
-
podkłady
architektoniczne
projektowanej
przebudowy
przez
Spółkę
Projektowania
Architektonicznego Sadowski, Sadowska z Poznania,
- aktualne normy i przepisy,
- uzgodnienia z użytkownikiem w zakresie zasilania obiektu w energię elektryczną.
3. Zakres opracowania
Zakres opracowania obejmuje następujące elementy instalacji elektrycznych:
- agregat prądotwórczy
- układ SZR
- powiązanie generatora z układem SZR
- by-pass z budynkiem nr 3.
4. Opis rozwiązań technicznych
4.1. Agregat prądotwórczy
4.1.1 Podstawowe parametry agregatu
Projektuje się generator prądotwórczy o mocy 250kVA (200,0kW) typu AP 250V z silnikiem prod.
Volvo Penta, który będzie zlokalizowany przy budynku głównym szpitala równolegle do istniejącej drogi
pożarowej i budynku głównego szpitala. Posadowienie agregatu zgodnie z projektem branżowym
architektury i konstrukcji. Generator prądotwórczy będzie zapewniał zasilanie rezerwowe na potrzeby całego
szpitala, za wyjątkiem pomieszczeń i budynków wyłączonych z rezerwowania, które go nie wymagają (np.
magazyny). Dodatkowo należy wykonać by-pass z budynkiem administracyjnym nr 3, który wcześniej nie
podlegał rezerwowaniu, a teraz poprzez wykonanie powiązania kablowego pomiędzy RG a główną tablicą
elektryczną budynku nr 3 będzie rezerwowany.
5
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
Agregat projektuje się w obudowie wyciszonej. Generator będzie stanowił rezerwowe źródło zasilania
i nie będzie zsynchronizowany z siecią Zakładu Elektroenergetycznego. Pracą generatora będzie sterował
sterownik ComAp Inteli ATS STD oraz układ SZR, które będą odpowiednio przełączały źródła zasilania w
przypadku braku zasilania z sieci energetyki zawodowej. Kompletny sterownik z układem SZR umieszczony
będzie w szafce w pomieszczeniu rozdzielnicy głównej RG.
Agregat z rozdzielnicą główną RG należy połączyć poprzez SZR kablem zasilającym YKXS 5x240mm2
dł.35m oraz kablami sterowniczymi YnTKSYekw 7x2,5mm2 dł.35m i kablami potrzeb własnych YKY 3x4mm2
dł.35m. SZR 400A i sprzęgło rozdzielni RG należy połączyć kablem sterowniczym do rozłączania sprzęgła.
W skład agregatu wchodzi silnik, prądnica, obudowa, układ paliwowy z czujnikiem paliwa
analogowym i krańcowym zatrzymującym silnik, zintegrowany zbiornik z odpowietrznikiem i wlewem paliwa
zamykanym na kluczyk. Zintegrowana instalacja elektryczna silnika wraz z akumulatorami gotowymi do pracy
wraz z rozrusznikiem, alternatorem i regulatorem obrotów umożliwia szybkie i sprawne uruchomienie
urządzenia umożliwiające uruchomienie na pełną moc w kilkanaście sekund. Bezpieczeństwo eksploatacji
agregatu daje instalacja elektryczna prądnicy z wyłącznikiem przeciążeniowo zwarciowym umieszczonym na
zespole prądotwórczym. Na silniku zaprojektowano czujniki analogowo krańcowe ciśnienia oleju i
temperatury silnika. Układ wydechowy i komin agregatu zamykany klapką grawitacyjną. Układ chłodzący i
smarowania zalany płynami (olej i płyn chłodzący), w zespole obudowanym drzwi zamykane na klucz. Na
obudowie generatora w miejscu zamontowanego sterowania zaproponowano przeszklone drzwi
oraz
przycisk zatrzymania awaryjnego z blokadą powrotu. Układ podgrzewania silnika realizowany będzie za
pomocą grzałki cieczy chłodzącej z termostatem. Wszystkie elementy układu zapewnia Dostawca urządzenia.
Moc maksymalna
L.T.P. kVA / kW
275 kVA / 220 kW
Moc znamionowa
P.R.P. kVA / kW
250 kVA / 200 kW
Prąd znamionowy
A
360 A
Napięcie znamionowe
V
230/400
4.1.2 Podstawowe parametry silnika
Silnik – Producent / Typ
VOLVO PENTA TED 734 GE
Moc
241 kW
kW
Ilości układ cylindrów
6 rzędowy
Regulator obrotów
Mechaniczny G3
Pojemność skokowa
l
7,15 l
Płyn chłodzący
Antifreeze
Paliwo
ON
Emisja
TIER 2
Instalacja
6
V
24 V
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
Obroty silnika na minutę
1500
4.1.3 Podstawowe parametry prądnicy
Prądnica – Producent / Typ
MECC Alte ECP 38-1 LN/4
Rodzaj
Bezszczotkowa Synchroniczna
Stopień ochrony
IP 21
Klasa izolacji
H
stabilność napięcia
±1%
Wytrzymałość prądnicy na przeciążenia >350%In
Zawartość THD
< 3,1%
Reaktancja Xd
7,2 %
Typ AVR
UVR6
Krótkotrwała wytrzymałość na przeciążenia
300% In
Zasilanie potrzeb własnych agregatu należy zrealizować kablem zasilającym z rozdzielnicy głownej
budynku RG YKY 3x4mm2 dł. 35m. Wyprowadzić kabel z rezerwowego miejsca w rozdzielnicy. Kabel
zasilający z agregatu nie może się stykać z kablem zasilania podstawowego.
4.2. Układ SZR
Przewiduje się zamontowanie szafy sterowania z układem SZR w pomieszczeniu rozdzielnicy głównej
RG. Układ należy połączyć z generatorem za pomocą przewodów sterowniczych YnTKSYekw 7x2,5 mm2
dł.35m i kabla zasilającego YKXS 5x240 mm2 dł. 35m. Do agregatu należy również doprowadzić kabel
zasilania potrzeb własnych typu YKY 3x4mm2 dł. 35m. Układ SZR będzie załączał zasilanie z agregatu
prądotwórczego. Agregat będzie wyposażony w funkcję autostartu uruchamianego w przypadku zaniku
napięcia z sieci energetyki zawodowej.
4.2.1 Zasada działania układu
Szafa służy do sterowania pracą agregatu i automatycznego przełączenia zasilania ze źródła
podstawowego - sieci energetyki zawodowej (w razie jej zaniku) na źródło rezerwowe - agregat
prądotwórczy, a po tzw. „odbudowaniu” sieci powrotnego przełączenia na źródło podstawowe ze źródła
rezerwowego. Rolę przełącznika spełniają zamontowane obok siebie dwa styczniki zblokowane ze sobą
mechanicznie, oraz sterowane dodatkowo przez układ blokady elektrycznej. Zabezpiecza to układ przed
niebezpieczeństwem podania zasilania sieci na agregat prądotwórczy jak również zasilania z agregatu na
wyłączoną np. w celach serwisowych sieć elektroenergetyczna energetyki zawodowej. Wzajemne czasy
przełączania, zwłoki (opóźnionego) załączania regulowane mogą być w szerokich granicach dzięki
możliwościom zastosowanego sterownika. Czas przełączenia uzależnić można od rodzaju występującej
7
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
nieprawidłowości. Inny może być czas przełączenia w przypadku awarii jednej fazy, inny w przypadku
wystąpienia asymetrii zasilania, a inny w sytuacji całkowitego braku zasilania. Wszystko to zapewnia duża
funkcjonalność urządzenia, elastyczność konfiguracji oraz bezpieczeństwo jego eksploatacji. Układ SZR jest
układem klasy PC, tzn. jest zdolny do załączania i wytrzymywania prądów zwarciowych, lecz nie jest
przeznaczony do ich wyłączania.
4.2.2 Budowa i wyposażenie szafy
Szafę sterowania z układem SZR zaprojektowano w stalowej, malowanej proszkowo na kolor
RAL7032 (szary) szafie. Stopień ochrony szafy, co najmniej IP54. Układ przełączający zabudowano na
stalowej pokrytej ogniowo płycie tzw. „płycie sterowania”. Wymieniona wyżej płyta stanowi konstrukcje
nośna zarówno dla części prądowej samego przełącznika, jak i układów nim sterujących. Te ostatnie znajdują
się w górnej części szafy (płyty), oraz na jej drzwiach. Drzwi szafy mieszczą w sobie mikroprocesorowy
sterownik sprawujący nadzór nad praca agregatu i jakością zasilania z sieci. Na drzwiach umieszczono
również akustyczny sygnalizator stanów awaryjnych, oraz wyłącznik AGREGAT STOP, służący do awaryjnego
zatrzymania zespołu prądotwórczego. Dla łatwiejszego dostępu do elementów wymagających obsługi
wewnątrz szafy, umieszczono je w górnej części szafy. Poniżej znajduje się tor prądowy, który razem ze
stycznikami stanowi tor prądowy urządzenia dla przewodów liniowych: L1, L2, L3 zasilania podstawowego,
zasilania rezerwowego i odbiorów. Poniżej styczników znajduje się cześć toru prądowego, która stanowa
szyny służące do przyłączenia przewodów ochronnych PE i złączki służące do przyłączenia. Na szynach
zbiorczych obecne jest ciągle zasilanie podane przez zestyki załączonego tylko jednego z dwóch,
umieszczonych obok siebie styczników zasilania podstawowego i rezerwowego. Dla zapewnienia
bezpieczeństwa eksploatacji styczniki zblokowane ze sobą mechanicznie i elektrycznie. Blokadę mechaniczna
realizuje moduł blokady zamontowany miedzy stycznikami, a wzajemna blokadę elektryczna zrealizowano za
pomocą zestyków pomocniczych. Dodatkowo blokadę elektryczna uzupełnia blokada programowa
realizowana przez sterownik, uniemożliwiająca choćby chwilowe jednoczesne załączenie obu styczników.
4.2.3 Konserwacja szafy
Szafa sterowania z układem samoczynnego załączania rezerwy (SZR) nie wymaga specjalnej
konserwacji. W zależności od ilości zanieczyszczeń w pomieszczeniu, w którym zamontowano układ należy
okresowo usuwać zanieczyszczenia gromadzące się wewnątrz szafy. Co dwanaście miesięcy należy
sprawdzić, jakość połączeń przewodów przez próbę dokręcenia momentem właściwym dla wielkości każdego
złącza – śruby M6 / 10 Nm, śruby M8 / 18 Nm, śruby M10 / 35 Nm.
4.2.4 Podstawowe parametry układu SZR400
Moc znamionowa kVA
8
277
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
Prąd znamionowy dla AC-1 [A]
400
Prąd znamionowy dla AC-23 [A]
400
Napięcie znamionowe
400/230
Częstotliwość
50
Wymiary [mm]
600x300x1200
Ochrona IP
43
Typ przełącznika
OTM400E3CM230C
Sterownik
ComAp InteliATS STD
Rodzaj blokady
Mechaniczna / elektryczna
Napięcie obwodów pomocnicznych [V]
12/24
Napięcie izolacji [V]
1000
Prąd zwarciowy krótkotrwały (1s) [kA]
12
4.3. By-pass do budynku nr 3
W ramach realizacji niniejszego projektu do wykonania przewidziano połączenie by-pass z budynkiem
nr 3 (administracja + poradnie specjalistyczne, rtg i prosektorium) w celu umożliwienia zasilania
rezerwowego tych budynków. W związku z powyższym w rozdzielni RG należy umieścić rozłącznik ILTS3 63A,
a przy tablicy głównej budynku administracyjnego umieścić układ SZR 63A-100A (z zakresu prądowego 63100A). Do układu samoczynnego załączenia rezerwy w budynku nr 3 należy podłączyć kabel zasilający
budynek oraz kabel z rozdzielni RG. W przypadku zaniku zasilania z sieci energetyki zawodowej układ SZR63100 przełączy zasilanie z podstawowego na rezerwowe. SZR zamontować w szafce przy głównej tablicy
elektrycznej budynku nr 3. Dopuszcza się rozwiązanie w zewnętrznej obudowie na ścianie budynku przy
zachowaniu odpowiedniego stopnia szczelności szafki SZR. By-pass wykonać kablem YAKY 5x70mm2 dł.
trasy 100m (dł. kabla 120m).
Kabel od rozdzielni RG należy prowadzić w budynku głównym szpitala w korytkach kablowych ponad
sufitem podwieszanym w korytarzu w pomieszczeniu przyziemia. Po wyprowadzeniu kabla z budynku ułożyć
w ziemi na dnie rowu kablowego o głębokości 0,7 m, na 10 cm podsypce z piasku. Kabel należy przykryć
warstwą piasku o podobnej grubości oraz folią koloru niebieskiego szer. 25 cm i grubości 0,5 mm układaną
25 cm nad kablem oraz gruntem pochodzącym z wykopu. W miejscu zbliżenia z obcym uzbrojeniem, kabel
należy układać z zachowaniem odległości wg wymagań normy energetycznej N SEP-E-004. Kabel na całej
długości zaopatrzony będzie w opaski kablowe z opisem wg normy kablowej określającymi typ kabla, rok
zabudowy oraz miejsce wprowadzenia i wyprowadzenia kabla. W miejscu przeprowadzenia kabla pod jezdnią
oraz pod schodami kabel układać metodą przecisku w rurze ochronnej AROT-SRS-110. W miejscu zbliżeń i
skrzyżowań z obcym uzbrojeniem kabel układać w rurze ochronnej AROT-DVK-110. Przy układaniu kabla przy
budynku pogotowia beton należy rozkuć, ułożyć kabel zgodnie z przepisami, a następnie odtworzyć
nawierzchnię zgodnie ze sztuką budowlaną. Przebieg kabla w terenie przedstawiono na rysunku E-01.
9
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
4.4. Uwagi ogólne
•
Całość prac wykonać należy zgodnie z prawem budowlanym, aktualnymi normami i zarządzeniami w
porozumieniu z wykonawcami pozostałych branż.
•
Po wykonaniu instalacji należy sprawdzić ciągłość połączeń, oporność izolacji oraz skuteczność
działania ochrony od porażeń.
•
Podstawowe materiały muszą posiadać aprobaty techniczne, świadectwa jakości, deklaracje
zgodności CE i dopuszczenia do stosowania wydane przez właściwe jednostki certyfikujące oraz karty
gwarancyjne.
4.5. UWAGI KOŃCOWE
Roboty budowlane prowadzone będą w działającym (czynnym) obiekcie, w związku z tym należy
uwzględnić konieczność dostosowania prowadzonych prac do wymagań zamawiającego w zakresie
organizacji i specyfiki działalności budynku. Obręb robót należy zabezpieczyć zgodnie z przepisami bhp
w budownictwie.
UWAGA: PROWADZENIE ROBÓT NIE MOŻE KOLIDOWAĆ Z BIEŻĄCĄ DZIAŁALNOŚCIĄ
SZPITALA W TRYBIE CIĄGŁYM.
10
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
5. Obliczenia techniczne
Moc obliczeniowa: 176,0+27,0=203,0 kW
IB =
Prąd obliczeniowy:
203000
3 ⋅ 400 ⋅ 0,95
= 308,8[ A]
W agregacie zabezpieczenie 400A. Dla zasilenia rezerwowego RG kabel zasilający YKXS 5x240 mm2,
którego obciążalność długotrwała wynosi Id = 573A. W związku z układaniem kabla w rurze: Idd = kz ·0,78
= 446,9A
Warunki:
IB<In< Idd
oraz
308,8A < 400A < 446,9A
1,6 In < 1,45 Idd
oraz
640,0 A < 648,0 A
są spełnione.
Spadek napięcia z agregatu do RG w kablu YKXS 5x240 mm2 (l=35m) wynosi:
∆U %( agregat −RG ) =
100 ⋅ 203000 ⋅ 35
= 0,33%
56 ⋅ 240 ⋅ 400 2
∆U%( agregat-RG) < 0,5%
warunek spełniony.
Pozostałych obliczeń dokonano w trybie roboczym.
Opracował:
11
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
12
Agregat prądotwórczy i zasilanie rezerwowe dla Szpitala w Obornikach
przy ul. Szpitalnej 2, 64-600 w miejscowości Oborniki, gmina Oborniki
CZĘŚĆ RYSUNKOWA – AGREGAT PRĄDOTWÓRCZY I ZASILANIE REZERWOWE:
13