STRONA TYTUŁOWA. EAZet Paweł Wcisło Olkusz, Osiek 189 tel: P-272.1, rew.1

Transkrypt

1 EAZet Paweł Wcisło Olkusz, Osiek 189 tel: STRONA TYTUŁOWA Nr projektu: Inwestor: Obiekt: Temat: Faza opracowania: P-272.1, rew.1 Tauron Dystrybucja S.A., Oddział w Będzinie ul. Małobądzka 141, Będzin Stacja energetyczna 110/20/15kV Pomłynie Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV w GPZ Pomłynie Projekt wykonawczy Projektował: mgr inż. Paweł Wcisło upr. budowlane SLK/0645/POOE/04 Opracował: Szymon Kulawik Olkusz, październik 2018r

2 SPIS PROJEKTÓW L.p. Nr projektu Tytuł projektu P P Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV w GPZ Pomłynie. Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV w GPZ Pomłynie. Misa olejowa dla stanowiska zespołu kompensacyjnego nr 1. Projekt wykonawczy konstrukcji. 2 S trona

3 SPIS TREŚCI STRONA TYTUŁOWA... 1 SPIS PROJEKTÓW... 2 SPIS TREŚCI... 3 STRONA KOORDYNACYJNA... 4 STRONA ZMIAN... 5 ZAŁĄCZNIKI... 6 SPIS RYSUNKÓW... 7 OPIS TECHNICZNY PODSTAWA OPRACOWANIA PRZEDMIOT OPRACOWANIA STAN ISTNIEJĄCY DEMONTAŻE MODERNIZACJA POLA NR 9 W ROZDZIELNI 20KV STANOWISKO ZESPOŁU KOMPENSACJI ZIEMNOZWARCIOWEJ UKŁAD PRZEJŚCIOWY, STANOWISKO TYMCZASOWE STANOWISKO ZESPOŁU KOMPENSACJI ZIEMNOZWARCIOWEJ UKŁAD DOCELOWY UKŁAD REGULACJI KOMPENSACJI ZIEMNOZWARCIOWEJ UZIEMIENIE OCHRONA PRZED PORAŻENIEM ELEKTRYCZNYM UWAGI KOŃCOWE I WYTYCZNE PROWADZENIA MODERNIZACJI OBLICZENIA TECHNICZNE PARAMETRY ZWARCIOWE ROZDZIELNI 20V, GPZ POMŁYNIE UKŁADU KOMPENSACJI ZIEMNOZWARCIOWEJ S trona

4 Projekt skoordynowano z pracownią STRONA KOORDYNACYJNA Symbol Pracownia Imię i nazwisko projektanta prowadzącego branżowego lub kierownika pracowni Podpis zmiany zmiany zmiany zmiany zmiany zmiany 4 S trona

5 STRONA ZMIAN 5 S trona

6 ZAŁĄCZNIKI L.p. Wyszczególnienie Nr strony/ rysunku Ilość arkuszy Zmiany Kopia uprawnień projektanta - 2 Zaświadczenie o przynależności do OIIB - 1 Zestawienie materiałowe i album kablowy S trona

7 SPIS RYSUNKÓW L.p. Wyszczególnienie Nr strony/ rysunku Ilość arkuszy Zmiany 1 Schemat techniczny stacji 110/20/15kV Pomłynie. Rozdzielnia 20/15kV. Stan istniejący. 2 Stan techniczny stacji 110/20/kV Pomłynie. Rozdzielnia 20/15kV. Stan projektowany. P P Rzut nastawni stacji stan projektowany. P Dokumentacja techniczna transformatora. Specyfikacja techniczna. 5 Dokumentacja techniczna dławika. Specyfikacja techniczna. 6 Układ kompensacji ziemnozwarciowej rozdz. 20kV. Schemat ideowy zespołu kompensacyjnego nr 1. Stan istniejący, układ przejściowy i projektowany. 7 Nastawnia. Szafa FR103 regulatora dławika L201. Elewacja. 8 Rzut stanowiska tymczasowego dla zespołu kompensacyjnego nr 1. Rzut. Dyspozycje. 9 Rzut i przekroje stanowiska zespołu kompensacji nr 1. Stan projektowany. Rzut. Dyspozycje 10 Instalacja uziemiająca dla stanowiska tymczasowego zespołu kompensacji nr Instalacja uziemiająca stanowiska zespołu kompensacji nr 1. Stan projektowany 12 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Obwody wtórne rozdzielni 20kV. Pole transformatora potrzeb własnych nr 9. Układ przejściowy. Schemat zasadniczy. 13 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Obwody wtórne rozdzielni 20kV. GPZ Pomłynie. Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV. 14 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Obwody wtórne rozdzielni 20kV. GPZ Pomłynie. Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV. 15 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Obwody wtórne rozdzielni 20kV. GPZ Pomłynie. Modernizacja układów kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV. P P P P P P P P P P P P S trona

8 16 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Układy sterownicze dla zespołu kompensacyjnego nr 1. Schemat zasadniczy. 17 Nastawnia Szafa FR103 regulatora dławika L201 - RG1 w polu 20kV TrU1 nr 9. Schemat montażowy 18 Układ sterowania zespołu kompensacyjnego nr 1. Układy sterownicze dla zespołu kompensacyjnego nr 1. Schemat montażowy. P P P S trona

9 OPIS TECHNICZNY 1 Podstawa opracowania Podstawą opracowania są następujące założenia: - inwentaryzacja stanu istniejącego, - wizja lokalna, - wzajemne uzgodnienia pomiędzy Zamawiającym a Wykonawcą, - istniejąca dokumentacja projektowa dla stacji, - umowa na wykonanie dokumentacji projektowej, - projekt wykonawczy z grudnia 2000r, Rozbudowa stacji 110/30/20/15kV Pomłynie. Stanowiska transformatorów uziemiających obwody pierwotne autorstwa PPH SELPOL S.A. z Łodzi. - standardy i wytyczne Użytkownika: 1) Wytyczne projektowe Tauron Dystrybucja S.A. Oddział w Będzinie: Modernizacja układu kompensacji prądów ziemnozwarciowych 20kV w GPZ Pomłynie - normy: PN-E-05115: 2002 Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1kV, PN-EN : 2007 Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza. Część 200: Rozdzielnice prądu przemiennego w osłonach metalowych na napięcia znamionowe powyżej 1kV do 52kV włącznie, PN/E "Elektroenergetyczne linie kablowe. Projektowanie i budowa. N SEP-E-004 "Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa", PN-IEC "Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych", - Zarządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 marca 2010 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dziennik Ustaw Nr 56 poz. 461), - Prawo budowlane z 7 lipca 1994, wraz z późniejszymi zmianami, aktualnymi w chwili wykonywania niniejszego opracowania. - Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia 2006 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dziennik Ustaw Nr 80 poz. 563). 9 S trona

10 2 Przedmiot opracowania Przedmiotem niniejszego opracowania jest projekt wykonawczy modernizacji układu kompensacji prądów ziemnozwarciowych nr 1 dla rozdzielni 20kV w GPZ Pomłynie, zgodnie z otrzymanymi wytycznymi dla niniejszego zadania. Modernizacja obejmuje obwody pierwotne i wtórne stanowiska zespołu kompensacji nr 1 oraz obwody pierwotne i wtórne pola nr 9 w rozdzielni 20kV. Projekt swym zakresem obejmuje również stanowisko tymczasowe dla zespołu kompensacji ziemnozwarciowej nr 1, niezbędne do wykonania modernizacji istniejącej misy olejowej. Projekt wykonawczy dla nowej misy olejowej dla stanowiska zespołu kompensacji nr 1 ujęto w opracowaniu P Stan istniejący Stanowisko transformatora uziemiającego nr 1 dla rozdzielni 20kV, wykonane jest jako napowietrzne i jest wyposażone w transformator uziemiający typu TUOc, dławik gaszący typu DGOc, odłącznik jednobiegunowy z napędem ręcznym oraz ograniczniki przepięć. Zespół kompensacyjny jest przyłączony do sieci 20kV poprzez pole nr 9 rozdzielni 20kV, zlokalizowanej w budynku na terenie stacji. Stanowisko jest ogrodzone barierką ochronną wykonaną ze słupków betonowych typu SS-260 oraz pręta stalowego 16mm. Aparatura pola ustawiona jest na ramie posadowczej przymocowanej do belek ustojowych, ułożonych na podsypce z tłucznia. Zasilanie stanowiska zaprojektowano kablem wprowadzonym na słupek typu SZ. Słupek ten służy również do mocowania ograniczników przepięć chroniących transformator przed przepięciami. Dla ochrony punktu zerowego transformatora przewidziano ogranicznik przepięć zamocowany na słupku typu SZ. Na słupku tym założono również odłącznik jednobiegunowy umożliwiający odłączenie dławika gaszącego. Odłącznik ten napędzany jest napędem ręcznym typu NN1. Połączenia między aparatami wykonano przewodem linkowym AFL-6 70mm 2 przy zastosowaniu osprzętu produkcji ZWSE,,Belos Bielsko Biała. Zainstalowane konstrukcje i aparaturę przyłączono do istniejącej instalacji uziemiającej. Przewody uziemienia roboczego i ochronnego są prowadzone nad ziemią. Bednarkę uziemienia ochronnego pomalowano kombinacją farb żółtej i zielonej, natomiast uziemienie robocze farbą koloru niebieskiego. Uziemienia dokonano bednarką stalową ocynkowaną 40x5mm, prowadzoną na uchwytach. Uziemienie punktu zerowego strony niskiego napięcia transformatora uziemiającego i zacisk uziomowy dławika gaszącego wprowadzono bezpośrednio dla studzienki kontrolnej 10 Strona

11 zlokalizowanej w pobliżu stanowiska. Fundament pod transformator uziemiający oraz dławiki gaszące rozwiązano jako prefabrykowany szczelny. 4 Demontaże Zakres prac demontażowych stanowiska kompensacyjnego nr 1 dla rozdzielni 20kV obejmuje transformator uziemiający, dławik gaszący oraz rezystor i stycznik, zamontowana w szafce kablowej przy stanowisku. Dodatkowo demontaże obejmują przekładniki prądowe (3szt.) w polu nr 9 rozdzielni 20kV. Zdemontowane przekładniki prądowe, dławik kompensacyjny i transformator uziemiający należy dostarczyć do wskazanego przez Region Dąbrowa Górnicza miejsca (na terenie SWS2) i przekazać je Zamawiającemu. 5 Modernizacja pola nr 9 w rozdzielni 20kV Główny zakres modernizacji pola nr 9 rozdzielni 20kV obejmuje wymianę istniejących przekładników prądowych o przekładni 50/5/5 na nowe o przekładni 75/5/5A. Dodatkowo przewiduje się drobne zmiany w obwodach wtórnych, wynikające ze zmiany obwodów wtórnych stanowiska kompensacyjnego. Wszystkie przyłączenia zespołu kompensacyjnego do obwodów pola zostały wykonane poprzez istniejącą szafkę kablową FS9A, zabudowaną obok stanowiska kompensacyjnego. 6 Stanowisko zespołu kompensacji ziemnozwarciowej układ przejściowy, stanowisko tymczasowe Na czas budowy nowego stanowiska kompensacyjnego dla rozdzielni 20kV należy przenieść istniejący dławik i transformator uziemiający z tego stanowiska na wygrodzone stanowisko tymczasowe i uruchomić kompensację prądów pojemnościowych dla rozdzielni 20kV, automatykę AWSC oraz zasilanie rozdzielni potrzeb własnych. Na czas unieczynnienia transformatora uziem nr 1 wykonawca zapewni agregat w przypadku wystąpienia konieczności zasilania rozdzielni potrzeb własnych stacji po wyłączeniu transformatora potrzeb własnych TPW nr 2, zasilanego z rozdzielni 15kV. Rozmieszczenie urządzeń na stanowisku tymczasowym pokazano na rys. P oraz P S trona

12 7 Stanowisko zespołu kompensacji ziemnozwarciowej układ docelowy Zgodnie z wytycznymi dla niniejszego zadania, w miejscu istniejącego zespołu kompensacyjnego nr 1 dla rozdzielni 20kV, przewiduje się zabudowę nowego zespołu kompensacyjnego, wyposażonego w nowy transformator uziemiający oraz nowy dławik z płynną regulacją prądu kompensacji. Nowy transformator uziemiający będzie posiadał następujące parametry: - moc kompensacji 3031kVA - moc potrzeb własnych 100kVA Nowy dławik będzie posiadał regulację prądu kompensacji w zakresie A, poprzez uzwojenie wymuszające 500V. Do uzwojenia wymuszającego będzie zabudowany rezystor wtórny o rezystancji 0,617ohm, wymuszając w obwodzie pierwotnym dławika maksymalny prąd kompensacji o wartości 35A. Istniejący odłącznik punktu zerowego transformatora zostanie wymieniony na nowy. Połączenia pomiędzy urządzeniami zaprojektowano przewodem izolowanym typu AALXS 12/20kV 120mm 2. Transformator wraz z dławikiem i rezystorem wymuszającym będzie zabudowany na stanowisku kompensacyjnym. Dławik kompensacyjny i rezystor będą zabudowany na wspólnej konstrukcji. Projekt wykonawczy dla nowej misy olejowej dla stanowiska zespołu kompensacji nr 1 ujęto w opracowaniu P Przyłączenie nowego zespołu kompensacyjnego do rozdzielni 20kV będzie wykonane istniejącym kablem do pola 20kV nr 9. Istniejące ograniczniki przepięć po stronie 20kV oraz w punkcie zerowym transformatora pozostaną istniejące. Przewiduje się zabudowę nowego złącza kablowego do przyłączenia strony 0,4kV transformatora uziemiającego do obwodów potrzeb własnych stacji. Złącze będzie wyposażone w rozłącznik bezpiecznikowy z wkładkami o prądzie 100A. Ze względu na dobry stan kabla 0,4kV od stanowiska kompensacyjnego do rozdzielni potrzeb własnych stacji (szafa FX501), nie przewiduje się jego wymiany. 8 Układ regulacji kompensacji ziemnozwarciowej Regulacja układu kompensacji będzie wykonana w oparciu o regulator zabudowany w szafie oznaczonej FR103 na nastawni stacji. Szafa będzie posadowiona obok istniejącej szafy centralnej sygnalizacji (FR102). Budowa szafy będzie dostosowana do szaf istniejących. Przewiduje się instalację szafy z drzwiami przeszklonymi oraz ramą uchylną. W tylnej części szafy będzie zabudowana płyta montażowa. 12 S trona

13 Regulator oraz elementy sterujące i sygnalizacyjne będą zabudowane na ramie uchylnej szafy. Układ regulacji będzie przystosowany do pracy na oddzielną sekcję rozdzielni lub w układzie pracy typu Master-Slave, przy załączeniu zasilania dla obu sekcji i załączonym polu sprzęgła pola sprzęgła. Regulacja prądu kompensacji odbywać się będzie automatycznie wg zadanego algorytmu w regulatorze lub w trybie ręcznym. Przy wyborze trybu regulacji ręcznej, regulacja odbywać się będzie poprzez przyciski zabudowane na szafie FR Uziemienie Dla zmodernizowanego stanowiska przewiduje się podłączyć wszystkie urządzenia elektrycznej (dostępne części przewodzące, nie należące do obwodu elektrycznego) do istniejącej sieci uziemiającej stacji, uziemieniem ochronnym. Dla transformatora potrzeb własnych przewiduje się przyłączenie uziemienia roboczego do istniejącej sieci uziemiającej stacji. Wszystkie połączenie wykonać bednarką ocynkowaną FeZn 40x5mm. 10 Ochrona przed porażeniem elektrycznym Jako podstawową ochronę przed porażeniem elektrycznym zastosowano izolację podstawową elementów pod napięciem zapobiegającą dotykowi niebezpiecznych części czynnych oraz przegrody i osłony. Niezależnie od środków ochrony podstawowej zastosowano środki ochrony przed porażeniem elektrycznym przy uszkodzeniu. W sieci 20kV jako system ochrony dodatkowej zastosowano uziemienie ochronne. Przed oddaniem instalacji do ruchu należy wykonać wymagane przepisami pomiary kontrolne, a w szczególności skuteczności ochrony przed porażeniem elektrycznym. 11 Uwagi końcowe i wytyczne prowadzenia modernizacji a) Wykonawcę realizującego budowę wg. niniejszego opracowania obowiązuje w jego zakresie przestrzeganie przepisów BHP w odniesieniu do wszystkich szczegółów, które nie mogły być omówione w projekcie. b) Wszystkie prace demontażowe i montażowe należy wykonywać pod nadzorem osób przeszkolonych i uprawnionych. Użycie sprzętu może nastąpić po absolutnym upewnieniu się, że zapewnione będzie bezpieczeństwo pracujących ludzi, za zgodą Inspektora Nadzoru Budowy. c) Modernizację pola należy przeprowadzić wg wcześniej opracowanego i 13 Strona

14 zatwierdzonego harmonogramu prac. d) Przed rozpoczęciem prac kierownik budowy powinien: b) zapewnić oznakowanie i wydzielenie terenu, na którym będą prowadzone prace, c) przeprowadzić instruktaż pracowników, informując o ewentualnych zagrożeniach, d) wskazać konieczność stosowania przez pracowników środków ochrony indywidualnej, zabezpieczających przed skutkami zagrożeń, e) określić zasady postępowania w przypadku wystąpienia zagrożenia. e) Po zakończeniu robót należy przeprowadzić próby funkcjonalne urządzeń, sprawdzenie aparatury przekaźnikowej i pomiarowej, pomiary izolacji obwodów wtórnych, zgodnie z obowiązującymi w tym zakresie przepisami. f) Oddanie urządzeń do eksploatacji winno być poprzedzone wykonaniem rozruchu próbnego. g) Ze wszystkich prób i pomiarów należy sporządzić protokoły, a ostateczne przekazanie urządzeń do eksploatacji może nastąpić po uzyskaniu świadectwa lub zezwolenia na dopuszczenie do ruchu. h) Całość robót należy prowadzić zgodnie z,,instrukcją organizacji bezpiecznej pracy przy urządzeniach energetycznych TAURON Dystrybucja SA. i) Podczas prac demontażowych należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie uszkodzić pracujących urządzeń, kabli i innych instalacji. j) Oznaczenie identyfikacyjne przewodów elektrycznych należy wykonać barwami zgodnie z Polską Normą. k) Wszelkie prace należy prowadzić zgodnie z obowiązującymi przepisami oraz z uwzględnieniem Polskich Norm.. 14 S trona

15 12 Obliczenia techniczne 12.1 Parametry zwarciowe rozdzielni 20V, GPZ Pomłynie Aktualna moc zwarciowa dla rozdzielni 20kV wynosi: S z = 140 MVA, czas trwania zwarcia 0,1s. Prąd początkowy: I k = = 4,04kA Do obliczeń przyjęto: prąd początkowy I k = 4,04kA, prąd udarowy i p = 10,1kA, prąd wyłączalny I ws = k w I k = 1 4,04 = 4,04kA, prąd zwarc. 1-sek. I th1s = 1,05 4,04 = 4,242kA, prąd zwarc. 3-sek. I 89:; = < = I : 89=> = < = 4,242 = 2,45kA : Minimalny przekrój przewodów na wytrzymałość zwarciową na szynach rozdzielni 20kV GPZ Pomłynie dla przyjętego czasu wyłączenia t=0,1sek: I D= " FT H = 4,04 0,1 j J ,53mm L Dla zastosowanego kabla typu 3x(XRUHAKXS 1x120/50mm 2 ), warunek na minimalny przekrój żyły roboczej jest spełniony. Żyły powrotne w/w kabla dobrano na prąd zwarcia dwufazowego w rozdzielni 20kV GPZ Pomłynie: " I LM = 3 2 I D " = 3 2 4,04 = 3,50kA Wskaźnik cieplny przepływu prądu zwarciowego 2-fazowego w rozdzielni 20kV GPZ Pomłynie (t=0,1sek.): K 1tz = k c I 2f = 1,2 3,50 = 4,2kA Wskaźnik cieplny prądu zwarciowego żyły powrotnej o przekroju 50mm 2 t 1=1sek.) dla czasu trwania zwarcia t=0,1sek. wyniesie: (I zn=9,8ka; K 2tz = I zn < t 1 t = 5,3 S 1 0,1 = 16,7kA K 1tz K 2tz Dla zastosowanego kabla typu 3x(XRUHAKXS 1x120/50mm 2 ), warunek na minimalny przekrój żyły powrotnej jest spełniony. 15 Strona

16 12.2 Układu kompensacji ziemnozwarciowej Dla projektowanego układu przyjęto zastosowanie transformatora uziemiającego oraz dławika kompensacyjnego, zgodnie z wytycznymi dla zadania. Dla wymuszenia prądu AWSC w sieci 20kV o wartości 35A przewiduje się przyłączenie rezystora wymuszającego wtórnego do obwodu pomocniczego dławika. Znamionowe napięcie pracy dławika: U dł = U >AZJA 3 = 20000V 3 Znamionowe napięcie pracy rezystora wtórnego: Przekładnia dławika: Prąd rezystora wtórnego: Rezystancji rezystora wtórnego: U rez = 500V = 11550V γ _ł = U dł U rez. = 11550V 500V = 23,1 I azh = I bcde LfDg γ _ł = 35 23,1 = 810A R azh = U rez I rez. = 500V 810A = 0,617Ω Dobrano rezystor wtórny o obliczonych parametrach: I azh = 810A R azh = 0,617Ω 16 S trona