Temat: Projekt budowlany instalacji elektrycznych wymiany agregatu prądotwórczego w Małopolskim Urzędzie Wojewódzkim w Krakowie.

Transkrypt

1 1. SPIS ZAWARTOŚCI OPRACOWANIA 1. SPIS ZAWARTOŚCI OPRACOWANIA 2. OPIS TECHNICZNY Przedmiot opracowania Podstawowe dane techniczne Stan istniejący. Stacja transformatorowa Stan istniejący. Stacja transformatorowa Agregat prądotwórczy Prace adaptacyjne pomieszczenia dla agregatu prądotwórczego Układ załączenia do pracy próbnej Stan tymczasowy zasilania na czas prowadzenia prac budowlanych System monitoringu parametrów pracy systemu energetycznego Uwagi końcowe OBLICZENIA TECHNICZNE Dobór wewnętrznych linii zasilających (wlz) i zabezpieczeń Sprawdzenie skuteczności ochrony od porażeń oraz spadku napięcia PRZEPISY ZWIĄZANE Przepisy prawne Normy i normatywy 7 5. CZĘŚĆ GRAFICZNA E1. Schemat zasadniczy układu zasilania. Stan istniejący. E2. Schemat zasadniczy układu zasilania. Stan projektowany. E3. Plan instalacji elektrycznych. E4. Skrzynka tankowania. Szczegół wykonania. Strona nr 1

2 2. OPIS TECHNICZNY 2.1. Przedmiot opracowania. Przedmiotem opracowania jest projekt budowlany instalacji elektrycznych wymiany agregatu prądotwórczego w budynku Małopolskiego Urzędu Wojewódzkiego w Krakowie przy ul. Worcella Podstawowe dane techniczne. Układ sieci nn 3~50Hz 400/230V / TN-C System ochrony od porażeń samoczynne wyłączenie zasilania 2.3. Stan istniejący. Stacja transformatorowa Zasilanie budynku Basztowa 22 Małopolskiego Urzędu Wojewódzkiego w Krakowie realizowane jest przez wkomponowaną stację transformatorową nr Stacja zlokalizowana jest w jednym pomieszczeniu na poziomie piwnic budynku. Stacja zasilana jest dwoma liniami kablowymi 15kV HAKFta 3x70mm 2 w układzie pierścieniowym z GPZ Dajwór. W stacji zabudowany jest transformator suchy żywiczny 15/0,4kV o mocy 400kVA, rozdzielnica 15kV w izolacji SF6, dwusekcyjna z częścią TAURON S.A. (trzy pola liniowe) oraz częścią Użytkownika w układzie pole pomiarowe oraz pole transformatorowe z rozłącznikiem bezpiecznikowym. Pomiar energii elektrycznej z odczytem zdalnym realizowany jest, jako pośredni z przekładnikami prądowymi 10/5A oraz mocą przyłączeniową 140kW pozwala na pobór mocy elektrycznej w granicach od 105kW do 310kW. Zasilanie rezerwowe realizowane jest przez linię kablową z przewodami 4x YKY 1x240 wyprowadzoną z sekcji rezerwowanej agregatem prądotwórczym w stacji Ta linia kablowa pozwala na przesłanie do 310kW pomiędzy sekcjami rezerwowanymi obydwu stacji transformatorowych. Rozdzielnica 0,4kV wolnostojąca w układzie dwusekcyjnym z sekcją odbiorów rezerwowanych oraz nierezerwowanych, wyposażona jest z wyłączniki mocy 630A z napędem silnikowym przystosowanym do sterowania automatyką przełączającą kierunki zasilania ze stacji transformatorowej Wyłączenie pożarowe w budynku zrealizowano przy pomocy przycisku grzybkowego, zbijanego w obudowie z przeszkleniem, którego zbicie powoduje otwarcie wyłączników mocy oraz zablokowanie do startu agregatu prądotwórczego. Rozdzielnica stacji 0,4kV stacji transformatorowej nie posiada układu kompensacji mocy biernej, sekcji pożarowej (części rozdzielnicy 0,4kV pozostającej pod napięciem po zadziałaniu przeciwpożarowego wyłącznika prądu) jak również analizatora parametrów energii elektrycznej Stan istniejący. Stacja transformatorowa Zasilanie budynku Worcella 7 Małopolskiego Urzędu Wojewódzkiego w Krakowie realizowane jest przez wkomponowaną stację transformatorową nr Stacja zlokalizowana jest w jednym pomieszczeniu na poziomie piwnic budynku. Stacja zasilana jest dwoma liniami kablowymi 15kV HAKFta 3x120mm 2 w układzie pierścieniowym z GPZ Dajwór. W stacji zabudowany jest transformator suchy żywiczny 15/0,4kV o mocy 630kVA, rozdzielnica 15kV w izolacji powietrznej, dwusekcyjna z częścią TAURON S.A. (trzy pola liniowe) oraz częścią Użytkownika w układzie pole pomiarowe oraz pole transformatorowe z rozłącznikiem bezpiecznikowym. Pomiar energii elektrycznej z odczytem zdalnym realizowany jest, jako pośredni z przekładnikami prądowymi 15/5A oraz mocą przyłączeniową 170kW pozwala na pobór mocy elektrycznej w granicach od 155kW do 470kW. Zasilanie rezerwowe realizowane jest przez linię kablową z przewodami 4x YKY 1x240 wyprowadzoną z sekcji rezerwowanej stacji Rozdzielnica 0,4kV wolnostojąca w układzie dwusekcyjnym z sekcją odbiorów rezerwowanych oraz nierezerwowanych, wyposażona jest z wyłączniki mocy 1000A w torze głównym i 630A w torze SZR z napędem silnikowym przystosowanym do sterowania automatyką przełączającą kierunki zasilania. Wyłączenie pożarowe w budynku zrealizowano przy pomocy przycisku grzybkowego, zbijanego w obudowie z przeszkleniem, którego zbicie powoduje otwarcie wyłączników mocy oraz zablokowanie do startu agregatu prądotwórczego. Strona nr 2

3 Dodatkowo w stacji transformatorowej zabudowano zasilacz bezprzerwowy UPS o mocy 60kVA zasilający CPR (Centrum Powiadamiania Ratunkowego) wraz z baterią akumulatorów oraz klimatyzatorem. Rozdzielnica stacji 0,4kV stacji transformatorowej nie posiada układu kompensacji mocy biernej oraz sekcji pożarowej. W rozdzielnicy zabudowany jest analizator parametrów napięcia zasilania typu PM710 oraz odpływy posiadają pozostawione rezerwy Agregat prądotwórczy. Bezpośrednio przy stacji transformatorowej znajduje się pomieszczenie z agregatem prądotwórczym o mocy awaryjnej 108kVA / 86,0kW oraz nominalnej 91,8kVA /73,4kW. Agregat prądotwórczy stanowi zasilanie awaryjne po zaniku napięcia zasilania po stronie 15kV na obydwu stacjach transformatorowych. Jednostka wyprodukowana w 2003r, posiadająca układ autostartu oraz bardzo mały przebieg poniżej 200 motogodzin, jest w dobrym stanie technicznym. W/w agregat należy zdemontować zostanie on wykorzystany jako rezerwowe źródło zasilania dla filii Małopolskiego Urzędu Wojewódzkiego w Tarnowie. W jego miejsce projektuje się ustawienie jednostki o mocy awaryjnej 330kVA /264kW i mocy nominalnej 300kVA / 240kW. Projektuje się ustawienie jednostki typu GV 330 o wymiarach 2815 x 1140 x 1885 mm (długość x szerokość x wysokość) oraz o masie własnej 2940kg ze zbiornikiem o pojemności 600l usytuowanym w ramie agregatu. Typ jednostki podano jedynie jako referencyjny, gdyż dla gabarytów tego urządzenia nie wymagane jest powiększenie pomieszczenia agregatu a jedynie jego adaptację. Zastosowanie innej jednostki prądotwórczej wymaga dostosowania pomieszczenia. Moc nominalna (wg ISO 8528) to maksymalna dostępną moc agregatu przy zmiennym obciążeniu. Zmienność obciążenia dopuszcza maksymalne przeciążenie +10% przez 1 godzinę na każde 12 godzin pracy, przy założeniu iż średnia moc generowana przez jednostkę w trybie 24 godzinnym wynosi do 80% mocy nominalnej. Moc awaryjna (wg ISO 8528) to maksymalna moc jaką może osiągnąć agregat przy zmiennym obciążeniu jednak nie dłużej niż sumarycznie 500 godzin rocznie, z uwzględnieniem następujących ograniczeń: 100% obciążenia łącznie przez 25 godzin na rok, 90% obciążenia łączenie przez 200 godzin na rok. Przeciążenie agregatu jest niedopuszczalne i powoduje zadziałanie wewnętrznych zabezpieczeń przeciążeniowych agregatu. Należy stosować dobór agregatu na tą moc w skrajnych stanach pracy awaryjnych. Według normy DIN VDE uruchomienie próbne należy przeprowadzać co miesiąc, po czym przez czas co najemnej jednej godziny zespół powinien pracować przy obciążeniu co najmniej 50%. Wymóg ten jest niezbędny dla prawidłowej eksploatacji silnika spalinowego wysokoprężnego nienagrzanego w trakcie krótkiego czasu pracy, podczas którego następuje niepełne spalanie. Jednostka typu otwartego wyposażona będzie w: - automatyczny rozruch - układ podgrzewania bloku silnika - ładowarka konserwująca akumulatorów rozruchowych - zbiornik paliwa w ramie agregatu o pojemności 600 l - komunikacja z systemem monitoringu po RS 485 w standardzie MODBUS RTU Zespół wyposażony w silnik wysokoprężny oraz trójfazową, jednołożyskowa prądnicą synchroniczną firmy MARELLI (IP 23, THD<2%, regulacja napięcia na poziomie +/-0,5%) zabudowane na stalowej ramie poprzez amortyzatory antywibracyjne. Główne komponenty agregatu (silnik, prądnica) wyprodukowane w Unii Europejskiej. Silnik spełniający normy EURO STAGE 2 w zakresie emisji spalin. Maksymalna długość agregatu poniżej 2,85 m. Czas dojazdu serwisu na obiekt do 4 godzin od zgłoszenia. W skład zespołu wchodzi kompletna instalacja paliwowa, smarowania, chłodzenia oraz panel kontrolno-sterujący, 3-polowy wyłącznik głównym prądnicy zespół gotowy do pracy po zalaniu paliwem. Strona nr 3

4 Zaprojektowany agregat umożliwia podtrzymanie pracy obwodów rezerwowanych budynków przez okres ponad 9,5 godziny. Zaprojektowany układ zasilania zapewnia wyłączenie pożarowe zasilania budynku bez startu agregatu prądotwórczego Prace adaptacyjne pomieszczenia dla agregatu prądotwórczego. W skład dostawy agregatu należy uwzględnić następujące komponenty: Demontaż istniejącego agregatu oraz jego odtransportowanie do magazynu wskazanego przez Inwestora, Demontaż i ponowny montaż instalacji oświetlenia agregatowni, szyny połączeń wyrównawczych agregatu oraz układu połączeń sterowniczych pomiędzy agregatem a sterownikiem SZR rozdzielnicy 0,4kV stacji transformatorowej nr 1207, Demontaż i ponowny montaż instalacji zasilania potrzeb własnych agregatu (zasilanie ładowarki akumulatorów rozruchowych oraz układ automatyki i podgrzewania bloku agregatu) zasilanie z istniejącej tablicy rozdzielczej TPW stacji nr 1207, Wymiana połączenia kablowego pomiędzy agregatem a rozdzielnicą RG-NN stacji 1207, obejmująca ułożenie dwóch nowych rur DVKϕ160 wraz z przewodem 4 x LY240mm 2 oraz naściennego koryta kablowego jak na rysunku nr 3. Dostawa i montaż układu wydechowego o długości do 40 mb, z rur dwupłaszczowych stalowych nierdzewnych (średnica wew. 250 mm, zewnętrzna 325 mm), powieszenie tłumika przy ścianie bocznej, przejście przez przygotowane otwory w ścianie i wyprowadzenie układu ponad dach budynku, zakończenie proste ścięte, Dostawa i montaż układu wentylacyjnego o długości do 0,5 mb pomiędzy chłodnicą a przygotowanym otworem w ścianie komory rozprężnej z uwzględnieniem kompensatora drgań przymocowanego do chłodnicy Dostawa i montaż żaluzji stałej w przygotowanym otworze wyrzutni powietrza od strony zewnętrznej budynku stalowa lakierowana Dostawa i montaż żaluzji stałej w otworze czerpni od strony zewnętrznej budynku- stalowa lakierowana Dostawa i montaż przepustnicy wielopłaszczyznowej sterowanej automatycznie, zamontowanej na czerpni powietrza od wewnątrz pomieszczenia Dostawa i montaż instalacji tankowania i odpowietrzenia zbiornika agregatu o długości do 10 mb zakończony stalową lakierowaną skrzynką tankowania umieszczoną w bramie wjazdowej, wraz z sygnalizacją napełnienia zbiornika. Skrzynkę tankowania przyłączyć do głównej szyny połączeń wyrównawczych przewodem LYżo Układ załączenia do pracy próbnej. Celem spełnienia warunków załączenia do pracy próbnej agregatu zgodnie z zaleceniami normy DIN VDE projektuje się: Zabudowę przełącznika zasilania 4P/160A na obwodzie zasilającym tablicę wentylacyjną TW budynku Worcella 7 (sekcja nierezerwowana rozdzielnicy 0,4kV stacji 1207), Zabudowę tablicy T-AG wyposażonej w przełącznik zasilania 4P/630A, rozłącznik bezpiecznikowy 160A /3P/50kA z wkładką WT-2T 100A oraz układ monitoringu dla gałęzi agregatu (3x przekładnik ISS 400/5, kl.0,5/5va/fs10 i analizator PM820MG). Dodatkowo w tablicy znajdować się będzie serwer automatyki z zasilaczem. Załączenie do pracy próbnej odbywać się będzie po następujących przełączeniach: Otwarcie odłącznika F11, otwarcie odłącznika F1, przełącznik F2 w pozycję "I", przełącznik F3 w pozycję "II", start ręczny agregatu. Strona nr 4

5 2.8. Stan tymczasowy zasilania na czas prowadzenia prac budowlanych. Z uwagi na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa zasilania obwodów CPR i CZK należy na czas prowadzenia prac budowlanych wykonać przyłączenie do sekcji rezerwowanej stacji 1207 tymczasowego agregatu prądotwórczego w obudowie zewnętrznej na podwoziu przewoźnym lub stacjonarnym. Agregat powinien posiadać moc rozruchu nie mniejsza niż istniejący agregat, jego ustawienie przewiduje się na dziedzińcu zespołu budynków Małopolskiego Urzędu Wojewódzkiego w miejscu uzgodnionym z właściwymi służbami Inwestora. Przyłączenie zasilania tymczasowego agregatu należy wykonać poprzez zabudowę na kablu łączącym istniejący agregat z rozdzielnicą 0,4kV stacji typu 4x LY120 mufy przelotowej i wydłużeniu relacji odcinkiem kabla YKY 4x120 prowadzonym w rurach ochronnych 2x DVKø110, analogicznie wykonać przedłużenie relacji kabla sterującego YTKSY 21x1,5 pomiędzy tymczasowym agregatem a układem sterownika SZR stacji System monitoringu parametrów pracy systemu energetycznego. Zaprojektowano system mierzący najważniejsze parametry zasilania w energię elektryczną (napięcie, prąd, moc czynną i bierną chwilową) dla obydwu stacji transformatorowych 1101 i 1207, oraz zasilania budynków z agregatu prądotwórczego. Dodatkowo przewidziano monitoring 4-rech najważniejszych parametrów pracy agregatu prądotwórczego. Wszystkie parametry zapisywane są na serwerze z możliwością podglądu z poziomu przeglądarki www. W rozdzielnicach RG-NN stacji 1101 i 1207 zabudowane zostaną przekładniki prądowe oraz mierniki parametrów sieci wraz z rozłącznikami bezpiecznikowymi obwodów pomiaru napięcia zgodnie ze schematem jak na rysunku 2.1. Dobiera się miernik parametrów sieci elektrycznej PM820MG. Serwer Automatyki bezpośrednio integruje sieci Modbus RS-485 typu master i slave oraz urządzenia Modbus TCP typu klient i serwer. Umożliwia to pełny dostęp do gamy produktów, które komunikują się za pomocą protokołu Modus, takich jak liczniki energii, UPS, wyłączniki automatyczne i sterowniki oświetlenia. Serwer Automatyki ma 4 GB dostępnej pamięci. Są to 2 GB dedykowane dla aplikacji i danych historycznych oraz 2 GB na kopie zapasowe. Zapewnia to, że wszystkie dane są zabezpieczone przed uszkodzeniem, utratą lub niezamierzonymi zmianami. Użytkownicy mogą także ręcznie wykonywać kopie zapasowe i przywracać Serwer Automatyki z użyciem lokalnego zapisu na komputerze PC lub w sieci. Obsługa z poziomu każdego klienta jest identyczna niezależnie od rodzaju serwera StruxureWare Building Operation, do którego użytkownik jest zalogowany. Użytkownik może logować się bezpośrednio do Serwera Automatyki w celu konfiguracji, uruchamiania, sterowania oraz monitorowania serwera automatyki oraz podłączonych do niego modułów We/Wy i urządzeń obiektowych. Dodatkowe informacje zawarte są w kartach katalogowych stacji roboczej i Webstation Uwagi końcowe. Całość prac objętych niniejszym opracowaniem należy wykonać zgodnie z Warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych - cz. V - instalacje elektryczne oraz przepisami bezpieczeństwa pracy. Należy stosować aparaty, urządzenia i osprzęt instalacyjny o parametrach technicznych nie gorszych jak zaproponowane w niniejszym opracowaniu. Zestawienie materiałów zawarte w przedmiarze robót. Zamieszczone rozwiązania projektowe w niniejszym opracowaniu są kompletne. Opracowanie zawiera informacje o planowanym wyposażeniu obiektu w instalacje słaboprądowe i elektryczne. W dalszej części zakres wyposażenia obiektu oraz rozwiązania projektowe uaktualnić o aktualne potrzeby przyszłego Użytkownika, oraz wytyczne z projektu technologii. Dopuszcza się stosowanie aparatury innych producentów pod warunkiem uzyskania zgody Inwestora oraz Biura Projektów. Wszystkie końce kabli każdej z instalacji muszą zostać jednoznacznie oznakowane zgodnie z dokumentacją. Napis winien być wykonany na etykiecie flamastrem wodoodpornym i mieszony przed jego zakończeniem. Strona nr 5

6 3. OBLICZENIA TECHNICZNE. TABLICA AG Pi 264,00 Po 264,00 Io 425, Dobór wewnętrznych linii zasilających (wlz) i zabezpieczeń. Zgodnie z normą PN-IEC : 1999 pkt powinny być spełnione warunki: Typ kabla 4x LY 240 l [m] 20 s [mm 2 ] 240 U [%] 0,3 I B [A] 425,1 I B I N I Z oraz I 2 1,45٠I Z gdzie: I B prąd obliczeniowy w obwodzie [A] I N prąd nastawienia urządzenia zabezpieczającego [A] I Z prąd obciążalności długotrwałej kabla/przewodu [A] I 2 prąd zadziałania urządzenia zabezpieczającego [A] I N [A] 440, Sprawdzenie skuteczności ochrony od porażeń oraz spadku I Z [A] 521,0 napięcia. I 2 [A] 704,0 Skuteczność ochrony przed porażeniem należy sprawdzić przez 1,45 * I Z [A] 755,5 pomiary po wykonaniu instalacji. Skuteczność ochrony przed porażeniem przez I A [A] 2640,0 szybkie wyłączanie wyłącznikami instalacyjnymi lub bezpiecznikami jest Z spełnione dla warunku: S [ Ω ] 0,004 Z S x I A < U O Z S *I A < ,0 gdzie: Z S - impedancja pętli zwarciowej; I A - wartość prądu w amperach, zapewniająca zadziałanie urządzenia odłączającego w czasie określonym w tabeli nr 2 lub dla części instalacji zgodnie z paragrafem 17. Ust. Nr 3 - w czasie nieprzekraczającym 5 sek. (obwody rozdzielcze) i 0,2 sek. (obwody pozostałe); U O - napięcie pomiędzy przewodem skrajnym a ziemią w V. Maksymalny procentowy spadek napięcia sprawdzam z zależności: P l U % = k s gdzie: P moc obliczeniowy w obwodzie [kw], l długość obwodu [m], k współczynnik dla linii 3-fazowej miedzianej 88; dla linii 1-fazowej miedzianej 14,5 s przekrój przewodu w obwodzie [mm 2 ] Strona nr 6

7 4. PRZEPISY ZWIĄZANE 4.1. Przepisy prawne Wszystkie roboty należy wykonywać zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami prawnymi. Najważniejsze z nich to: Ustawa - Prawo budowlane Dz.U nr 156 poz Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie Dz.U nr 75 poz. 690 wraz z późniejszymi zmianami Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia 2006r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów Dz.U nr 80 poz. 563 Przepisy Budowy Urządzeń Elektrycznych Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlano montażowych tom V Instalacje elektryczne Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 8 listopada 2004 r. w sprawie aprobat technicznych oraz jednostek organizacyjnych upoważnionych do ich wydawania Dz.U nr 249 poz Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 11 sierpnia 2004 r. w sprawie sposobów deklarowania zgodności wyrobów budowlanych oraz sposobu znakowania ich znakiem budowlanym Dz.U nr 198 poz Ustawa z dnia 27 lipca 2001r. o wprowadzeniu ustawy Prawo ochrony środowiska, ustawy o odpadach oraz o zmianie niektórych ustaw DZ.U nr 100 poz Normy i normatywy Wszystkie roboty należy wykonywać zgodnie z obowiązującymi w Polsce normami i normatywami. Mają zastosowanie wszystkie związane z tym tematem normy polskie (PN) i branżowe (BN), w tym w szczególności: PN-IEC Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych (norma wieloarkuszowa) PN-HD Instalacje elektryczne niskiego napięcia (norma wieloarkuszowa) PN-EN Ochrona odgromowa (norma wieloarkuszowa) PN-EN :2004 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach PN-EN :2008 Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 2: Miejsca pracy na zewnątrz PN-EN 1838:2005 Zastosowanie oświetlenia. Oświetlenie awaryjne PN-N :1992 Znaki bezpieczeństwa. Ewakuacja. PN-N :1998 Znaki bezpieczeństwa. Zasady umieszczania znaków bezpieczeństwa na drogach ewakuacyjnych i drogach pożarowych PN-E-60529:2003 Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (kod IP) N SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa PKN-CEN/TS 54-14:2006 Systemy sygnalizacji pożarowej. Część 14. Wytyczne planowania, projektowania, instalowania, odbioru, eksploatacji i konserwacji PN-EN-54 Systemy sygnalizacji pożarowej (norma wieloarkuszowa) PN-EN 60849:2001 Dźwiękowe systemy ostrzegawcze PN-EN Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe (norma wieloarkuszowa) Strona nr 7