Pomiar rozliczeniowy energii elektrycznej. Egz. Nr 1 INWESTOR ZADANIE TEMAT PROJEKTANT SPRAWDZIŁ. ZATWIERDZIŁ mgr inŝ.

Transkrypt

1 Rudpol-OPA Spółka z o.o Ruda Śląska ul. Szyb Walenty 50 tel.(32) / fax sekretariat@rudpol-opa.pl INWESTOR ZADANIE TEMAT PROJEKT TECHNICZNY NR 24/SZD/2016 Spółka Restrukturyzacji Kopalń Spółka Akcyjna w Bytomiu Oddział w Czeladzi Zakład Centralny Zakład Odwadniania Kopalń Czeladź ul.kościuszki 9 Projekt wymiany przekładników prądowych STR Pompowni ParyŜ. Pomiar rozliczeniowy energii elektrycznej. OŚWIADCZENIE Oświadczamy, Ŝe Projekt Techniczny zadania pn: Projekt wymiany przekładników prądowych STR Pompowni ParyŜ. Pomiar rozliczeniowy energii elektrycznej. został sprawdzony i uznany za sporządzony prawidłowo, zgodnie z przepisami techniczno-budowlanymi i normami. Niniejszy Projekt Techniczny jest kompletny z punktu widzenia celu, któremu ma słuŝyć i moŝe być skierowany do realizacji. PROJEKTANT inŝ. Kazimierz KRUPA upr. bud. 243/02 SPRAWDZIŁ mgr inŝ. Damian SZYSZKA upr. bud. SLK/2739/PWOE/09 ZATWIERDZIŁ mgr inŝ. Andrzej KOZIOŁ Egz. Nr 1 Ruda Śląska, październik 2016 r. 1

2 Spis treści 1.0. Strona tytułowa Zawartość opracowania Opis techniczny Przedmiot opracowania Podstawa opracowania Zakres opracowania Stan istniejący Stan projektowany OBLICZENIA Dane wejściowe Parametry zwarciowe na szynach 6kV rozdzielnicy Pompowni ParyŜ Obliczenie prądu maksymalnego obciąŝenia Pompowni ParyŜ ObciąŜalność strony pierwotnej przekładników prądowych Sprawdzenie obciąŝenia obwodu wtórnego przekładników prądowych Sprawdzenie doboru przekładników prądowych Obliczenia rdzenia II przekładników prądowych Zestawienie podstawowych materiałów Załączniki Warunki przyłączenia Nr WR/1/401834/08 wydane r Umowa o świadczenie usług dystrybucji energii elektrycznej nr DU/UD2/UDE/JS/146/2011/UD2 z dnia r. (str. 7, 11) Pismo Tauron Dystrybucja z r. Sygnatura: TD/OBD/ODR/ dotyczące nastaw zabezpieczeń i parametrów zwarciowych stacji elektroenergetycznych zasilających urządzenia pompowni głębinowych CZOK w Czeladzi Uzupełnienie informacji do pisma Tauron Dystrybucja z dnia r Pismo Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A. w Bytomiu Oddział w Czeladzi Zakład Centralny Zakład Odwadniania Kopalń Czeladź ul.kościuszki 9 z r., dotyczące mocy umownej dla poszczególnych pompowni Oddziału CZOK Spis rysunków. 01. Schemat ideowy rozdzielni 6 kv Pompowni głębinowej ParyŜ. Stan istniejący. 02. Schemat zasadniczy pola dopływowego 6 kv nr 12. Obwody pierwotne. Obwody prądowe i napięciowe. Obwody okręŝne. 03. Schemat zasadniczy pomiaru rozliczeniowego. Obwody prądowe i napięciowe. Stan istniejący. Inwentaryzacja fotograficzna. 04. Rozmieszczenie urządzeń w pomieszczeniu kontenerowej stacji transformatoroworozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv. 05. Schemat ideowy rozdzielni 6 kv Pompowni głębinowej ParyŜ. Stan projektowany. 06. Schemat zasadniczy pomiaru rozliczeniowego. Obwody prądowe i napięciowe. Stan projektowany

3 3.0. Opis techniczny Przedmiot opracowania. Przedmiotem niniejszego opracowania jest Projekt Techniczny Nr 24/SZD/2016 wymiany przekładników prądowych pomiaru rozliczeniowego energii elektrycznej zabudowanych w polu nr 12 rozdzielni 6 kv Pompowni Głębinowej ParyŜ przy szybie Cieszkowski w Dąbrowie Górniczej ul.perla 10. Inwestorem zadania jest Spółka Restrukturyzacji Kopalń Spółka Akcyjna w Bytomiu Oddział w Czeladzi Zakład Centralny Zakład Odwadniania Kopalń Czeladź ul.kościuszki 9. Konieczność wymiany przekładników prądowych pomiaru rozliczeniowego w polu dopływowym nr 12 rozdzielni 6 kv Pompowni Głębinowej ParyŜ wynika z planowanego zmniejszenia mocy umownej dla tego obiekt związana z czasowym wyłączeniem z ruchu pomp głębinowych Podstawa opracowania. Podstawę opracowania stanowią: zlecenie Inwestora z 04 października 2016 roku [1], Warunki przyłączenia Nr WR/1/401834/08 wydane r. [2], Umowa o świadczenie usług dystrybucji energii elektrycznej nr DU/UD2/UDE/JS/146/2011/UD2 z dnia r. [3], Pismo Tauron Dystrybucja z r. Sygnatura: TD/OBD/ODR/ dotyczące nastaw zabezpieczeń i parametrów zwarciowych stacji elektroenergetycznych zasilających urządzenia pompowni głębinowych CZOK w Czeladzi [4], Pismo Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A. w Bytomiu Oddział w Czeladzi Zakład Centralny Zakład Odwadniania Kopalń Czeladź ul.kościuszki 9 z r., dotyczące mocy umownej dla poszczególnych pompowni Oddziału CZOK [5], Projekt Techniczny układu pomiaru rozliczeniowego Nr 08/SZD/2007 pn.: Układ pomiaru rozliczeniowego energii elektrycznej dla istniejącej kontenerowej stacji transformatorowo-rozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv przy szybie Cieszkowski ul.perla 10 w Dąbrowie Górniczej. opracowany w grudniu 2007 r. [6], 3

4 przepisy normy i katalogi związane z zakresem opracowania, m.in.: Ustawa z dnia 7 lipca 1994 roku prawo budowlane (Dz.U Nr 89 poz. 414 z późniejszymi zmianami), Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 roku prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. nr 163 poz. 981 z późn. zmianami), Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz. U. z 2006 r. Nr 89, poz. 625, z późn. zm.), Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. z dnia 29 maja 2007 r.), Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia z dnia 21 sierpnia 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz. U. z dnia 9 września 2008 r.), Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej Tauron Dystrybucja, Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy wykonywaniu robót budowlanych (Dz. U. nr 47 poz. 401), Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 28 marca 2013 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach energetycznych (Dz. U. z 2013 r. poz. 492), Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 roku w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruch oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpoŝarowego w podziemnych zakładach górniczych (Dz. U. z 2002 roku Nr 139, poz. 1169, z późn. zmianami), PN-E Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyŝszym od 1kV, 3.3. Zakres opracowania. Opracowanie obejmuje dobór i wymianę trzyrdzeniowych przekładników prądowych pomiaru rozliczeniowego w polu dopływowym nr 12 rozdzielni 6 kv Pompowni Głębinowej ParyŜ przy szybie Cieszkowski w Dąbrowie Górniczej ul.perla 10. 4

5 3.4. Stan istniejący. Pompownia głębinowa ParyŜ Zakładu CZOK zasilana jest przyłączem kablowym z pola 6 kv nr 4 stacji transformatorowo rozdzielczej 6(20)/0,4 kv ParyŜ Tauron Dystrybucja S.A. wprowadzonym drugostronnie do pola 6 kv nr 12 stacji transformatorowo rozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv pompowni. Przyłącze wykonane jest kablem 12/20 kv 3xXRUHAKXS1x240 mm 2 o długości 142 m. Moc umowna 2200 kw. Pomiar rozliczeniowy energii elektrycznej pośredni z licznikiem ZMD405CT S2 synchronizowanym zegarem US151. Transmisja danych pomiarowych do Tauron Dystrybucja S.A. z zastosowaniem modemu CU-P32. Zasilanie układu pomiarowego napięciem pomocniczym 230 VAC przez UPS. Obwody prądowe pomiaru rozliczeniowego Pompowni głębinowej ParyŜ zasilane są z rdzenia I trzyrdzeniowych przekładników prądowych ACI /5/5/5 A/A/A/A pola dopływowego nr 12 rozdzielni 6 kv RS-12m kablem YKSY7x2,5 mm 2. Parametry rdzeni przekładników prądowych I: 15 VA kl. 0,5 FS10, II: 15VA 10P10, III: 15 VA kl. 0,5 FS10. Rdzeń II przekładników zasila obwody wejściowe zabezpieczenia nadprądowego pola nr 12 typu ZTC-11. Oznaczenia fabryczne przekładników prądowych ACI-12 w polu 6 kv nr 12 pompowni: faza L1: /7, faza L2: /9, faza L3: /10. Nastawienie zabezpieczeń pola 12 zabezpieczenie zwarciowe zwłoczne niezaleŝne I> 200 A pierwotnie, 2,5 A wtórnie, zwłoka 3,0 s, zabezpieczenie zwarciowe bezzwłoczne I>> 800 A pierwotnie, 10 A wtórnie, zwłoka 0 s. Uzwojenia rdzenia III przekładników prądowych w polu 12 aktualnie nie są wykorzystane i pozostają zwarte. Obwody napięciowe pomiaru rozliczeniowego zasilane są z przekładników napięciowych 6/ 3:100/ 3:100/3 zabudowanych w polu pomiarowym nr 11 kablem YKY4x1,5 mm 2 wyprowadzonym z oplombowanych zacisków 1 10 listwy X1 tego pola. Z uzwojeń 100/ 3 przekładników napięciowych zasilane są teŝ obwody okręŝne sekcji B rozdzielni 6 kv stacji transformatorowo rozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv pompowni. 5

6 Parametry uzwojeń przekładników napięciowych pola nr 11 I: 100/ 3, 50 VA, kl. 0,5, II: 100/3 30 VA 3P. Nastawienie zabezpieczeń w polu 6 kv nr 4 stacji transformatorowo rozdzielczej 6(20)/0,4 kv ParyŜ Tauron Dystrybucja S.A.: przetęŝeniowe: 400 A/1,5 s, zwarciowe: 4000 A/0,55 s, 8000 A/0 s, ziemnozwarciowe 2,0 A/0,7 s. Stan istniejący przedstawiono na rysunkach

7 3.5. Stan projektowany. W związku z planowanym zmniejszeniem mocy zamówionej do wartości 105 kw (zgodnie z pismem Inwestora [5]) przewiduje się w polu dopływowym 6 kv nr 12 stacji transformatorowo rozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv pompowni wymianę istniejących trzech przekładników prądowych ACI /5/5/5 A/A/A/A na trzy przekładniki prądowe TPU /28/75 kv 50/5/5/5 A/A/A/A o przeciąŝalności 120%, I th1s 16 ka, i dyn 40 ka. Parametry rdzeni projektowanych przekładników prądowych: I: 10 VA, kl. 0,2s, FS5, II: 10 VA, 10P10, III: 7,5 VA, kl. 0,2 FS5. Obwody prądowe licznika przyłącza pompowni zasilić z rdzenia I przekładników projektowanych przekładników prądowych TPU istniejącym kablem YKSY7x2,5 mm 2. Przed rozpoczęciem robót związanych z wymianą przekładników prądowych w polu 6 kv nr 12 pompowni uzyskać zgodę Wydziału Pomiarów Tauron Dystrybucja Oddział w Będzinie Będzin ul.małobądzka 141 na rozplombowanie istniejących przekładników ACI-12 w tym polu. Wyłączyć, odłączyć i uziemić obustronnie kabel przyłącza pompowni w polu 6 kv nr 4 stacji transformatorowo rozdzielczej 6(20)/0,4 kv ParyŜ Tauron Dystrybucja S.A. i w polu 6 kv nr 12 stacji transformatorowo rozdzielczej 6/0,5/0,4/0,23 kv pompowni. Po wymianie przekładników prądowych pola 6 kv nr 12 zlecić Wydziałowi Pomiarów programowanie w liczniku ZMD405 nowej przekładni przekładników prądowych - 50/5 A/A i przedłoŝyć świadectwa sprawdzenia metrologicznego. Po wymianie przekładników prądowych pola 6 kv nr 12 wykonać badanie i nastawić zabezpieczenia tego pola: zabezpieczenie zwarciowe zwłoczne niezaleŝne I> 200 A pierwotnie, 20 A wtórnie, zwłoka 3,0 s, zabezpieczenie zwarciowe bezzwłoczne I>> 400 A pierwotnie, 40 A wtórnie, zwłoka 0 s. Uzwojenia rdzenia III przekładników prądowych (zaciski 3S1, 3S2) naleŝy zewrzeć przewodem Dy2,5 mm 2 a uziemić zaciski 3S1uziemić. Na czas prowadzenia robót, badania przekładników i zabezpieczeń zwarciowych pola 6 kv nr 12 zapewnić zasilanie napięciem 230 VAC oświetlenia miejsca pracy i uŝywanych elektronarzędzi z agregatu prądotwórczego. Stan projektowany przedstawiono na rysunkach

8 4.0. OBLICZENIA Dane wejściowe. Przyjęto następujące dane wejściowe: moc zwarciowa na szynach rozdzielni 6 kv GPZ Szopen: S kq 150MVA kabel z pola 17 rozdzielni 6 kv GPZ Szopen do pola 5 rozdzielni 6 kv ZE ParyŜ 3xXRUHAKXS1x240 mm 2 o długości 1072 m, kabel z pola 4 rozdzielni 6 kv ZE ParyŜ do pola 12 rozdzielni 6 kv Pompowni ParyŜ 3xXRUHAKXS1x240 mm 2 o długości 142 m, sumaryczna długość kabla 3xXRUHAKXS1x240 mm 2 z pola 17 rozdzielni 6 kv GPZ Szopen do pola 12 rozdzielni 6 kv Pompowni ParyŜ, impedancja kabla 3xXRUHAKXS1x240 mm 2 z pola 17 rozdzielni 6 kv GPZ Szopen do pola 12 rozdzielni 6 kv Pompowni ParyŜ Typ linii Długość r o x o R X 3xXRUHAKXS1x240 1,214 0,126 0,110 0,1530 0,1335 Razem kabek 3xXRUHAKXS1x240; 1214m 0,1530 0,1335 czas trwania zwarcia międzyfazowego: T k 1,5s czas trwania zwarcia jednofazowego: t F 1,1s prąd jednofazowego zwarcia z ziemią: I k1 I C1 41A impedancja źródła zasilania widziana na szynach rozdzielni 6kV GPZ Szopen: 2 1,1* U 1,1* (6000) Z n kq 0,264Ω S 6 kq XkQ 0,995ZkQ 0,995*1,1733 0,263Ω R kq 0,1XkQ 0,1* 0,263 0,026Ω 8

9 4.2. Parametry zwarciowe na szynach 6kV rozdzielnicy Pompowni ParyŜ. impedancja poprzedzającego układu zasilania: R X Z kq kq kq R X k k R + R + X 2 kq kzq kzq + X prąd zwarciowy początkowy: I I " k " k 1,1* U 3 * Z n 8,76kA kq prąd zwarciowy dwufazowy: I I 2f z min 2f z min 1,0* U 2* Z n kq 6,89kA prąd zwarciowy udarowy i κ 1,27 i i p κ * 1,27 * 2 * I 15,73kA 0, ,026 0,179Ω 0, ,263 0,3965Ω 2 kq κ 1,02 + 0,98* e p p " k 0, ,1*6 ka 3 * 0,435 1,0*6 ka 2*0,435 3 R X 2 *8,76kA + 0,3965 1,02 + 0,98*e prąd zwarciowy zastępczy cieplny dla T k 1,5s 3 2 0,435Ω 0,179 0,3965 I I th th 1+ m * I 8,85kA " k 1,02 *8,76kA prąd zwarciowy zastępczy cieplny 1-sekundowy, dla T k 1,5s: I I th1 th1 I th 10,84kA Tk 8,85 1 1,5 ka 1 9

10 4.3. Obliczenie prądu maksymalnego obciąŝenia Pompowni ParyŜ. Przyjmujemy prąd maksymalnego obciąŝenia układu pomiaru rozliczeniowego: I Pu 3 * U *cosφ n B 3 * 6000*0,93 10,86A gdzie: wnioskowana moc umowna P u 105kW W, tgφ 0,4 stąd cosφ 0, ObciąŜalność strony pierwotnej przekładników prądowych Warunki pracy przekładników 0,2*I pn < I B < 1,2*I pn Przyjmujemy przekładniki prądowe o prądzie I 1N 50A 0,2*50 < 227,6 < 1,2*50 10 < 10,86 < 60 Zgodnie z obliczeniami przekładniki mogą pracować w przedziale od 10A do 60A prądu pierwotnego i przenosić moc czynną 96,6 kw do 579,9 kw przy cosϕ 0, Sprawdzenie obciąŝenia obwodu wtórnego przekładników prądowych. Przyjęto następujące dane do obliczeń: długość przewodów: 16m przekrój przewodów miedzianych: 2,5mm 2 rezystancja styków: R styk 0,05Ω pobór mocy w jednym torze prądowym przez jeden licznik ZMD 405: S licz 0,125 VA ObciąŜenie obwodu prądowego razem: 2 2*l SC I *( + R γ *s S S C C styk ) + S licz 2 2*16 5 *( + 0,05) + 0,125 55* 2,5 7,19 VA 10

11 Dobiera się przekładniki prądowe TPU /28/75 kv 50/5/5/5 A/A/A/A o przeciąŝalności 120%, I th1s 16 ka, i dyn 40 ka, trzyrdzeniowe I: 10 VA, kl. 0,2s, FS 5, II: 10 VA 10P10, III: 7,5 VA, kl. 0,5 FS 5. ObciąŜenie rdzenia I proponowanych przekładników spełniają następującą zaleŝność: 25% *S2N SC S 2N 3,75VA 7,19VA 10VA 4.6. Sprawdzenie doboru przekładników prądowych. Projektuje się do zasilania obwodów prądowych pośredniego pomiaru rozliczeniowego przekładniki prądowe typu TPU o następujących danych technicznych: NajwyŜsze napięcie robocze przekładnika Parametry przekładnika Parametry obwodu Ocena U m 7,2 kv U n 6,0 kv 7,2 kv > 6,0 kv Znamionowy prąd pierwotny I pn 50 A I B 10,86 A 50 A > 10,86 A Moc znamionowa S n 10 VA S C 7,19 A 15VA > 7,19 VA Znamionowy prąd krótk. cieplny 1- sekundowy I th 16 ka I th1 10,84 ka 16 ka > 10,84 ka Znamionowy prąd szczytowy I dyn I dyn 40 ka i p 15,73 ka 40 ka > 15,73 ka Współczynnik bezpieczeństwa przyrządu FS 5, klasa dokładności kl. 0,2S. 11

12 4.7. Obliczenia rdzenia II przekładników prądowych. Dane wejściowe: rdzeń II: S n 10 VA, I 2n 5 A, klasa 10P10, n wn 10 prądowe obwody wejściowe zabezpieczenia ZTC-11: S 0,6 VA, I n 5 A, obwód zabezpieczenia połączony przewódem Cu 2,5 mm 2 o długości 8 m. Impedancja przekładnika prądowego: Sn 10 Zn 2 2 I 5 Z n 2n 0,4Ω Impedancja zabezpieczenia ZTC-11: S 2 I 0,6 5 Z 2 n Z 0,024Ω Rezystancja przewodu Cu: R R p p l γ *s Rezystancja styków: R s 0,058Ω 0, 05Ω 8 55* 2,5 Impedancja obciąŝenia przekładnika: Z Z + R + R Z Z o o o p 0, , ,05 0,132Ω Wymagana liczba przetęŝeniowa wskazowa: 1,1* kb * I2r 1,1*2* 40 n ww k *I 1*5 n ww s 17,6 Rzeczywista (obliczeniowa) liczba przetęŝeniowa: Zn 0,4 n wo n wn 10 Z 0,132 n wo 30,3 o 2n s Spełniony jest warunek prawidłowego doboru rdzenia II (zabezpieczeniowego): n > n wo ww 30,3 > 17,6 12

13 5.0. Zestawienie podstawowych materiałów. Lp. Symbol Wyszczególnienie Ilość Producent Pomiar rozliczeniowy przyłącza Zakładu CZOK Szyb Cieszkowski Pompownia Głębinowej ParyŜ 1. T11, T12, T13 Przekładnik prądowy TPU /28/75 kv 50/5/5/5 A/A/A/A; ext. 120% 50/5/5/5A, I th1s 16kA, I dyn 40kA; I: 10 VA. 0,2s FS 5; II: 10 VA 10P10; III: 7,5 VA kl. 0,5 FS 5. Tabliczka znamionowa przekładników dodatkowo zabezpieczona zgodnie ze standardem Tauron Dystrybucja S.A. Oddział Będzin, plombowana osłona zacisków strony wtórnej, trwale wygrawerowana w obudowie przekładnika przekładnia, sprawdzenie metrologiczne przekładnika, szt. 2. Materiały pomocnicze, kpl. 1 3 ABB 13

14 6.0. Załączniki Warunki przyłączenia. 14

15 15

16 16

17 6.2. Umowa. 17

18 18

19 6.3. Pismo Tauron Dystrybucja z r. 19

20 6.4. Uzupełnienie do pisma Tauron Dystrybucja z r. 20

21 6.5. Pismo Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A. w Bytomiu Oddział w Czeladzi Zakład Centralny Zakład Odwadniania Kopalń Czeladź ul.kościuszki 9 z r., dotyczące mocy umownej dla poszczególnych pompowni Oddziału CZOK. 21

22

23

24

25

26

27