1. Opis techniczny 1.1. Przedmiot opracowania Przedmiotem

1. Opis techniczny
1.1. Przedmiot opracowania
Przedmiotem opracowania jest wyposażenie elektryczne stacji transformatorowej
projektowanej dla potrzeb zasilania Zintegrowanego Bloku Operacyjnego w 4WSK we
Wrocławiu przy ul. Weigla 5.
1.2. Podstawa opracowania
1.2.1. Zlecenie Inwestora
1.2.2. Projekty i uzgodnienia branżowe
1.2.3. Warunki techniczne zasilania dla 4WSK wydane przez EnergiaPro S.A. Oddział
we Wrocławiu
1.3. Zakres opracowania
budowa stacji transformatorowej kontenerowej 20/2x2000
1.4. Stacja transformatorowa
1.4.1. Opis ogólny
Projektuje się stację transformatorową w wykonaniu kontenerowym w obudowie
metalowej aluminiowej o wymiarach 12m x 3,5m i wysokości części nadziemnej
2,9m. Konstrukcja stacji wykonana z zastosowaniem ramy ze stali
zabezpieczonej antykorozyjnymi powłokami malarskimi. Na ramie osadzone są
elementy zewnętrzne wykonane z blach aluminiowych pokrytych dekoracyjnymi
poliestrowymi lakierami proszkowymi.
Posadowienie stacji będzie wykonane na prefabrykowanych blokach
fundamentowych dostarczanych przez producenta stacji. Bloki fundamentowe
zostaną ustawione na dnie wykopu o głębokości 1m na utwardzonym podłożu na
warstwie chudego betonu.
1.4.2. Urządzenia
Stacja będzie wyposażona w:
- dwa transformatory suche 2000kVA, 20/0,4kV
- siedmiopolową rozdzielnicę SN 24 kV w izolacji powietrznej (dwa pola
liniowe,pole sprzęgłowe,dwa pola pomiarowe z przekładnikami prądowymi i
napięciowymi,dwa pola transformatorowe)
- rozdzielnicę nn dziewięciopolową typu ZR-W
Każdy transformator będzie pracował na wydzieloną sekcję odbiorów, w
przypadku awarii jednego z transformatorów drugi przejmie całość obciążenia.
Szafa licznikowa w wykonaniu naściennym zawierająca dwa liczniki elektroniczne
będzie zainstalowana wewnątrz budynku stacji .
1.4.3. Uziemienie stacji
W stacji zastosowany będzie wspólny uziom roboczy układu niskiego napięcia
(transformatora) i ochrony urządzeń średniego napięcia.
Uziom będzie wykonany jako otokowy bednarką Fe/Zn 50x4mm ułożoną na
głębokości 1m. W narożnikach otoku zostaną wykonane pionowe uziomy
pogrążone długości 12m z prętów miedziowanych ø17,2. Do uziomu otokowego
należy podłączyć zaciski „N” transformatorów przy użyciu płaskownika P60x5 albo
YKYżo300mm2 (uziemienie robocze).
Elementy uziemienia ochronnego obejmującego konstrukcję transformatora,
konstrukcje rozdzielnic SN, szyny PE+N rozdzielnicy niskiego napięcia zostaną
połączone przy użyciu przewodów LYżo16 z szyną uziemiającą, która będzie
połączona z uziomem odcinkiem płaskownika Fe/Zn50x4mm.
1.4.4. Ochrona od porażeń
Przewidziano dodatkową ochronę od porażeń przez:
- uziemienie ochronne dla urządzeń zasilanych po stronie SN
- samoczynne wyłączenie zasilania w układzie sieciowym TN-S dla
urządzeń niskiego napięcia.
Stację należy wyposażyć w komplet sprzętu ochronnego.
1.4.5. Dane techniczne rozdzielnicy SN
- liczba faz – 3
- izolacja powietrzna
- napięcie znamionowe izolacji – 24kV
- częstotliwość znamionowa – 50 Hz
- prąd znamionowy ciągły – 630A
- prąd zwarciowy 1s – 16 kA
- stopień ochrony – IP4X
1.5. Agregat prądotwórczy
Dla zapewnienia ciągłości funkcjonalnej projektowanego ZBO zostanie zainstalowany
spalinowy zespół prądotwórczy 400/230V, 50Hz, o szacowanej mocy 750kVA z własnym
zbiornikiem paliwa na 6 godzin pracy. Dla osiągnięcia dłuższego czasu pracy agregatu
(ponad 36 godzin) przewiduje się zastosowanie dodatkowych zewnętrznych zbiorników
paliwa o pojemności 5000l. Zespół prądotwórczy w obudowie zewnętrznej odpornej na
warunki atmosferyczne będzie zainstalowany obok budynku abonenckiej stacji
transformatorowej. Agregat musi zapewnić podanie zasilania w czasie krótszym niż 15
sekund od podania sygnału o zaniku napięcia w sieci energetycznej.
1.5.1. Ochrona zbiornika paliwa
Ochrona odgromowa
Ochronę odgromową zapewni uziemienie zbiornika. Uziemienie wykonać należy jako
pośrednie, poprzez iskierniki instalowane w studzienkach kontrolnych. Bezpośrednie
połączenie obudowy zbiornika wyprowadzić do szafki ochrony katodowej.
Łączenie uziomu zbiornika z innymi uziemieniami jest niedopuszczalne z uwagi na
projektowaną ochronę katodową tych zbiorników.
Ochrona przed elektrycznością statyczną.
W celu odprowadzenia ładunków elektryczności statycznej z cysterny napełniającej
zbiornik paliwa, projektuje się wykonanie zacisków uziemiających cysternę.
Zacisk ten będzie połączone bezpośrednio z uziemieniem zbiornika paliwa przez
połączenie w szafce ochrony katodowej.
Ochrona katodowa.
Projektuje się układ ochrony katodowej zbiornika paliw.
Szafki ochrony katodowej zlokalizowane zostały w pobliżu zbiornika.
Instalację ochrony katodowej wykona dostawca urządzeń wg własnej dokumentacji
technicznej.
SŁUPEK ŻELBETOWY 15x15cm
2. Obliczenia techniczne
2.1. Obliczenia parametrów stacji transformatorowej
2.1.1. Obliczenia rezystancji uziemienia roboczego
Szacowana wartość uziomu-otok z czterema uziomami pionowymi przy ς=100 Ωm
wynosi 2,1 Ω. Oczekiwana wartość rezystancji 1,25 Ω
2.1.2. Obliczenie mocy transformatora
przewidywane zapotrzebowanie mocy dla budynku ZBO
PO=1822kW
zapotrzebowanie mocy przez tomograf
PO=80kW
budynek SUW
PO=30kW
oświetlenie terenu
PO=2kW
rezerwa dla bud. 1-R7
PO=130kW
razem
PO=2064kW
obciążenie stacji PO=2064kW x 0,9 = 1858kW
moc transformatora
ST= PO/kw x cosφ
kw – współczynnik wykorzystania 1
cosφ = 0,98
ST= 1858kW/ 0,98 = 1896kVA
zaprojektowano transformator suchy o mocy 2000kVA, przekładni 20kV/0,4kV i grupie
połączeń DY5.
2.1.3. Obliczenia prądów i zabezpieczeń
zabezpieczenie po stronie górnego napięcia
IT =2000kVA x 1,5/1,73 x 20kV = 86,75A
zastosowane będzie zabezpieczenie współpracujące z wyłacznikiem VD4
2.1.4. Obliczenia parametrów przekładników prądowych
- przekładnia
Iot=So/1,73Uncosφ=1858x103/1,73x20x103x0,93=57,74A
1,2xI1n> Iot
1,2x60A=72A > 57,74A
przyjęto przekładniki 60A/5A
- obliczenie mocy znamionowej
moc obciążenia uzwojenia wtórnego
S2 = I22n x Z2 = SP + SL + SZ
SP - strata mocy w przewodach
SL - pobór mocy przez licznik
SZ - strata mocy na zestykach
SL = 0,06VA
SP ≈ PP = I22n x RP
RP = 2 x l / γ x S = 2 x 13 / 54 x 2,5 = 0,19Ω
SZ = I22n x RZ, RZ = 0,1Ω
S2 = 52 x 0,19 + 0,06 + 52 x 0,1
S2 = 7,3VA
przyjęto przekładniki o mocy znamionowej S2n = 10VA
parametry wytrzymałościowe
2.2. Obliczenie mocy agregatu prądotwórczego
Zapotrzebowanie mocy :
centrale wentylacyjne (chirurgia urazowa,urologia)
80kW
sprzęt medyczny sal operacyjnych
164kW
oświetlenie
212kW
serwerownia
30kW
instalacje komputerowe
45kW
kotłownia , węzeł cieplny
11,5kW
system gazów medycznych
45kW
dżwigi RD1,RD4
2x14kW
przepompownie wody i ścieków
12kW
klapy oddymiajace
1,5kW
razem
520kW
uwzględniając rezerwę rozruchową (współczynnik 1,3 ) otrzymamy
1,3x520= 676kW
uwzględniając współczynnik jednoczesności 0,9 x676kW=608kW, przyjęto agregat o mocy
awaryjnej 600kW (750kVA) typ w wersji obudowanej odpornej na warunki atmosferyczne.
UWAGA:
Przedstawione w projekcie rozwiązania materiałowe są przykładowymi i nie wykluczają
zastosowania innych wyrobów o parametrach technicznych i funkcjonalnych nie
gorszych niż przywołane.
Opracował
mgr inż. Jerzy Kulawiak