Modernizacja układu pomiarowo-rozliczeniowego Centrum Ekspedycyjno-Rozdzielczego Poczty Polskiej przy ul. Macieja Mielżyńskiego 5 w Zabrzu.

Transkrypt

1 Modernizacja układu pomiarowo-rozliczeniowego Centrum Ekspedycyjno-Rozdzielczego Poczty Polskiej przy ul. Macieja Mielżyńskiego 5 w Zabrzu. Inwestor: Poczta Polska S.A. PI ON w Katowicach. Sekcja ds. WER ul. Mielżyńskiego Zabrze Obiekt: Rozdzielnia RSN 0kV Stadium: Projekt wykonawczy Nr projektu: 06/OPA PW SA/OC/016 Branża: Elektryczna.. Projektował.. Sprawdził Zabrze, Grudzień 016r.

2 1 TEMAT I ZAKRES OPRACOWANIA PODSTAWA OPRACOWANIA: STAN ISTNIEJĄCY UKŁAD ZASILANIA UKŁAD POMIAROWY - STAN ISTNIEJĄCY STAN PROJEKTOWANY OBWODY PIERWOTNE OBWODY WTÓRNE UWAGI OGÓLNE OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA OBLICZENIA TECHNICZNE PARAMETRY ZWARCIOWE ROZDZIELNI RSN 0KV DANE MOCY PRZYŁĄCZENIOWEJ I UMOWNEJ SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH Parametry przekładników prądowych sekcji I Parametry przekładników prądowych sekcji II Sprawdzenie przekładników prądowych ze względu na wytrzymałość zwarciową Sprawdzenie wytrzymałości cieplnej Sprawdzenie wytrzymałości elektrodynamicznej Sprawdzenie doboru przekładników prądowych do warunków znamionowych Sprawdzenie obciążenia rdzeni przekładników prądowych Współczynnik bezpieczeństwa przekładników prądowych SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKŁADNIKÓW NAPIĘCIOWYCH Parametry znamionowe przekładników napięciowych Sprawdzenie obciążenia rdzeni przekładników napięciowych SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKROJÓW PRZEWODÓW OBWODÓW WTÓRNYCH PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH Sprawdzenie doboru przekroju przewodów obwodów wtórnych prądowych Sprawdzenie doboru przekroju przewodów obwodów wtórnych napięciowych ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW SPIS TREŚCI 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: / 13

3 OŚWIADCZENIE PROJEKTANTA Zgodnie z art. 0 ust.4 Prawa budowlanego oświadczam, że powyższa dokumentacja projektowa dla inwestycji Modernizacja układu pomiarowo-rozliczeniowego Centrum Ekspedycyjno- Rozdzielczego Poczty Polskiej S.A. przy ulicy Macieja Mielżyńskiego 5 w Zabrzu została wykonana zgodnie z wymaganiami, przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej oraz obowiązującymi Polskimi Normami i zostaje wydana w stanie kompletnym w celu, jakiemu ma służyć... Projektant 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 3 / 13

4 1 TEMAT I ZAKRES OPRACOWANIA. Niniejsza dokumentacja dotyczy modernizacji pośredniego układu pomiarowo rozliczeniowego mocy i energii elektrycznej zainstalowanego w rozdzielni RSN 0kV CER Poczta Polska przy ulicy Mielżyńskiego 5 w Zabrzu. Zakres opracowania obejmuje: wymianę istniejących przekładników prądowych IMZ4 40/5A zainstalowanych w sekcji 1 rozdzielni RSN 0kV na przekładniki prądowe IMZ 4 15/5A (zainstalowane w sekcji ), wymianę istniejących przekładników prądowych IMZ4 15/5A zainstalowanych w sekcji rozdzielni RSN 0kV na przekładniki prądowe TPU /5A, likwidacja dodatkowego kontrolnego licznika energii typu ZMD405AT44 z tablicy licznikowej pomiaru sekcji 1(TL1) likwidacja dodatkowego kontrolnego licznika energii typu ZMD405AT44 z tablicy licznikowej pomiaru sekcji (TL) dostosowanie obwodów wtórnych. PODSTAWA OPRACOWANIA: Dokumentację techniczną opracowano w oparciu o: Warunki Przyłączenia dla sieci elektroenergetycznej dla obiektu (zakładu) o mocy przyłączeniowej powyżej 40kW. Pismo nr Z/MDM/511/005 z dnia 6 lipiec 005r., Pismo nr TDO11/ODP/AM/AP/S495/S16/018301/16 dotyczące: Legalizacji liczników energii elektrycznej w układzie rozliczeniowym WO Centrum Ekspedycyjno-Rozdzielcze Poczty Polskiej przy ul. Macieja Mielżyńskiego 5 w Zabrzu, r., Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne (Dz. U Nr 54 poz. 348), Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (Dz..U. 007 nr 93 poz. 63), Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej Tauron Dystrybucja S.A., Polska Norma PN-EN :00 Prądy zwarciowe w sieciach trójfazowych prądu przemiennego Część 0: Obliczanie prądów, Polska Norma PN-EN Obliczanie skutków prądów zwarciowych Część 1: Definicje i metody obliczania, Polska Norma PN-EN 05115: Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1 kv. Część 1: Postanowienia ogólne. Polska Norma PN-IEC 60364: Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Zbiór norm, Polska Norma PN-HD 60364: Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Zbiór norm, 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 4 / 13

5 Norma N SEP-E-004: Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa, dokumentacje techniczne producentów urządzeń. 3 STAN ISTNIEJĄCY 3.1 UKŁAD ZASILANIA Zasilanie zakładu CER Poczta Polska odbywa się z jednosystemowej dwusekcyjnej rozdzielni RSN 0kV. Przyłącze nr 1 zrealizowane jest w polu nr 1 (sekcja I) rozdzielni RSN 0kV. Zasilanie odbywa się liniami kablowymi typu 3x XUHAKXS 1x40mm z GPZ Mikulczyce sekcja II pole nr 18. Przyłącze nr zrealizowane jest w polu nr 9 (sekcja II) rozdzielni RSN 0kV. Zasilanie odbywa się liniami kablowymi typu 3x XUHAKXS 1x40mm z stacji Z34 Real sekcja II. 3. UKŁAD POMIAROWY - STAN ISTNIEJĄCY Pomiar energii dla sekcji I odbywa się przez przekładniki napięciowe UMZ 4-1, 0000:3/100:3V, 5VA kl. 0,5 zabudowane w polu nr oraz przekładniki prądowe IMZ 4 40/5A, 10VA, kl.0,5 zabudowane na szynociągu pomiędzy polem nr 1 i. Pomiar energii dla sekcji II odbywa się poprzez przekładniki napięciowe UMZ 4-1, 0000:3/100:3V, 5VA kl. 0,5 zabudowane w polu nr 8 oraz przekładniki prądowe IMZ 4 15/5A, 10VA, kl.0,5 zabudowane na szynociągu pomiędzy polem nr 8 i 9. Tablice licznikowe układu pomiarowo rozliczeniowego osobne dla każdej sekcji umiejscowione są w rozdzielni RSN 0kV. Na tablicach znajdują się liczniki pomiaru energii elektrycznej typu ZMD405CT dla układu rozliczeniowego podstawowego i rezerwowego. Ponadto na tablicy licznikowej TL1 (sekcji I) znajduję się zegar synchronizujący MK-6. Stan istniejący przedstawia rysunek nr 03. Liczniki podstawowe w każdej sekcji współpracują w modemami telefonicznymi. Transmisja danych pomiarowych realizowana jest przy pomocy modemu telefonicznego. 4 STAN PROJEKTOWANY Projekt przewiduje dostosowanie przekładników prądowych do mocy umownej. Zgodnie z Wymaganiami technicznymi dla układów i systemów pomiarowo rozliczeniowych układ pomiarowy Odbiorcy kwalifikuje się do kategorii B4. 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 5 / 13

6 4.1 OBWODY PIERWOTNE W zakresie obwodów pierwotnych przewiduje się: wymianę przekładników prądowych IMZ 4 40/5A zabudowanych w sekcji I rozdzielnicy RSN 0kV na przekładniki prądowe IMZ 4 15/5A zabudowane w sekcji II, wymianę przekładników prądowych IMZ 4 15/5A zabudowanych w sekcji II rozdzielnicy RSN 0kV na nowe przekładniki prądowe TPU /5A. W tym celu należy wykonać następujące prace: demontaż istniejących przekładników prądowych IMZ 4 40/5A znajdujących się na szynoprzewodzie pomiędzy polem nr 1 i rozdzielni RSN 0kV, demontaż istniejących przekładników prądowych IMZ 4 15/5A znajdujących się na szynoprzewodzie pomiędzy polem nr 8 i 9 rozdzielni RSN 0kV, zabudowę przekładników prądowych IMZ 4 15/5A do sekcji I, na szynoprzewód pomiędzy polem 1 i rozdzielni RSN 0kV, zabudowę kompletu projektowanych przekładników prądowych TPU /5A 10VA kl. 0,5 FS5 I th = 800xI n A, I dyn =,5xI th A, do sekcji II, na szynoprzewód pomiędzy polem 8 i 9 rozdzielni RSN 0kV. 4. OBWODY WTÓRNE W zakresie obwodów wtórnych przewiduje się wykorzystanie istniejących obwodów pomiarowych z przekładników prądowych i napięciowych, likwidację rezerwowych liczników energii z tablic licznikowych TL1 i TL wraz z dostosowaniem obwodów listew SKA, obwodów synchronizacji czasu i transmisji danych. 4.3 UWAGI OGÓLNE Niniejszy projekt należy wykonać zgodnie z przepisami i Polskimi Normami we wszystkich szczegółach nieujętych w opracowaniu. 4.4 OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA Ochrona przed dotykiem bezpośrednim dla pól rozdzielczych zapewniona jest przez zastosowanie przegrody w postaci drzwi pełnych otwieranych specjalnym narzędziem lub kluczem. Jako środek dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej w rozdzielni 0kV zastosowano uziemienie. Wszystkie części przewodzące dostępne, będące częściami pól powinny być uziemione. Połączenia przewodów uziemiających powinny być wykonane tak, by zachować dobrą i trwałą styczność oraz niemożliwe było ich rozłączenie bez użycia specjalnych narzędzi. Projektowane przekładniki prądowe należy połączyć z istniejącym systemem uziemień za pomocą linki miedzianej żółtozielonej o przekroju minimum 16mm. 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 6 / 13

7 5 OBLICZENIA TECHNICZNE 5.1 PARAMETRY ZWARCIOWE ROZDZIELNI RSN 0KV Sekcja I Moc zwarciowa : S kq : 185MVA Prąd zwarciowy trójfazowy: I kq : 5,35kA Prąd zwarciowy udarowy: i p : 11,5kA Prąd zwarciowy zastępczy cieplny: I thq : 5,35kA Sekcja II Moc zwarciowa : S kq : 119MVA Prąd zwarciowy trójfazowy: I kq : 3,44kA Prąd zwarciowy udarowy: i p : 7,47kA Prąd zwarciowy zastępczy cieplny: I thq : 3,44kA 5. DANE MOCY PRZYŁĄCZENIOWEJ I UMOWNEJ Moc przyłączeniowa: Sekcja I: P 1: 1300,0kW Sekcja II: P 400kW Moc umowna: Sekcja I: P 1U : 430kW Sekcja II: P U 180kW 5.3 SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH Parametry przekładników prądowych sekcji I Typ: IMZ 4 Napięcie znamionowe: Prąd znamionowy pierwotny: Prąd znamionowy wtórny: Obciążalność znamionowe: Prąd znamionowy n sekundowy U n : 4kV I 1n : 15A I n : 5A S n : 10VA I thn : 500 x I 1n Prąd znamionowy zwarciowy dynamiczny: I dyn :,5 x I thn Wsp. bezpieczeństwa: FS5 Przeciążalność prądowa: ext: 10% 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 7 / 13

8 5.3. Parametry przekładników prądowych sekcji II Typ: Napięcie znamionowe: Prąd znamionowy pierwotny: Prąd znamionowy wtórny: Obciążalność znamionowe: Prąd znamionowy n sekundowy TPU60.11 U n : 4kV I 1n : 5A I n : 5A S n : 10VA I thn : 800 x I 1n Prąd znamionowy zwarciowy dynamiczny: I dyn :,5 x I thn Wsp. bezpieczeństwa: FS5 Przeciążalność prądowa: ext: 10% Sprawdzenie przekładników prądowych ze względu na wytrzymałość zwarciową Sprawdzenie wytrzymałości cieplnej I I ( 5.1 ) I thn prąd znamionowy n sekundowy przekładnika prądowego, I thq zastępczy prąd zwarciowy cieplny Sekcja I 7,5kA > 5,35 Sekcja II 4kA > 3,44kA Projektowane przekładniki prądowe spełniają warunek 5.1 wytrzymałości zwarciowej cieplnej Sprawdzenie wytrzymałości elektrodynamicznej I i ( 5. ) I dyn prąd znamionowy dynamiczny przekładnika prądowego, i p prąd zwarciowy udarowy Sekcja I 18,78kA > 11,5kA Sekcja II 10kA > 7,47kA Projektowane przekładniki prądowe spełniają warunek 5. wytrzymałości zwarciowej cieplnej. 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 8 / 13

9 5.3.4 Sprawdzenie doboru przekładników prądowych do warunków znamionowych Rzeczywisty prąd roboczy powinien się mieścić w granicach od 0 10% znamionowego prądu pierwotnego. I 1n prąd znamionowy pierwotny przekładnika prądowego, I obc prąd obciążenia przekładników prądowych 0% I < I < 10% I ( 5.3 ) Prąd obciążenia przekładników prądowych wynikający z mocy umownej wynosi: I = I = P 3 U cosφ = 430kW 3 0kV 0,93 = 13,35A P 3 U cosφ = 180kW 3 0kV 0,93 = 5,59A Prąd obciążenia przekładników prądowych zasilania sekcji I 13,35A co stanowi 89% obciążenia projektowanych przekładników prądowych IMZ 4 15/5A. Prąd obciążenia przekładnika prądowego zasilania sekcji II wynosi 5,59A, co stanowi 11% obciążenia projektowanych przekładników prądowych TPU60.11, 5/5A. Projektowane przekładniki prądowe spełniają warunek Sprawdzenie obciążenia rdzeni przekładników prądowych Obciążenie przekładników prądowych w układach pomiarowo rozliczeniowych nie może przekraczać wartości znamionowych i nie powinno być niższe niż 5% mocy znamionowej przekładnika. S n znamionowa moc przekładnika prądowego, S obc moc obciążenia przekładników prądowych 5% S < S < S ( 5.4 ) Obciążenie uzwojeń prądowych liczników: licznik elektroniczny ZMD ~ 0,15VA S LI 0,15VA Moc tracona w przewodach obliczenia przeprowadzono przy następujących założeniach: I max 5A + 0% = 6[A] L 1 = 10m długość obwodów prądowych sekcja I L = 10m długość obwodów prądowych sekcja II s =,5mm przekrój dobranego przewodu γ CU = 57[m/Ωmm ] przewodność miedzi 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 9 / 13

10 R z = 0,05[Ω] - - oporność przejścia na zaciskach Oporność przewodów przypadających na jeden przekładnik: L1 10m 0, s 57m / mm,5mm 140 Rp 1 CU L 10m 0, s 57m / mm,5mm 140 Rp CU Moc tracona w przewodach: S p1 I max R p1 (6A) 0,140 5,05VA S p I max R p (6A) 0,140 5,05VA Moc tracona na oporności zacisków S z1 I max R z (6A) 0,05 1,80VA S z I max R z (6A) 0,05 1,80VA Całkowita moc pobierana S obc1 S p1 S z1 S LI 0,140VA 1,80VA 0,15VA 6,98VA S obc S p S z S LI 0,140VA 1,80VA 0,15VA 6,98VA Projektowane przekładniki prądowe spełniają warunek 5.4. Moc obciążenia przekładników prądowych w oparciu o powyższe obliczenia pozwala na pracę przekładników przy niezmiennych parametrach Współczynnik bezpieczeństwa przekładników prądowych Zgodnie z warunkami technicznymi dla układów i systemów pomiarowo rozliczeniowych współczynnik bezpieczeństwa FS przekładników prądowych w układach pomiarowo rozliczeniowych powinien być nie większy niż SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKŁADNIKÓW NAPIĘCIOWYCH Parametry znamionowe przekładników napięciowych Typ: UMZ 4-1 Napięcie znamionowe: U n : 4kV Napięcie znamionowe pierwotne: U 1n : 0000/3V Napięcie znamionowe wtórne: U n : 100/3V Obciążalność znamionowe: S n : 5VA Klasa: 0,5 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 10 / 13

11 5.4. Sprawdzenie obciążenia rdzeni przekładników napięciowych 5% S < S < S ( 5.5 ) S n znamionowa moc przekładnika napięciowego S obc moc obciążenia przekładników napięciowych Obciążenie uzwojeń napięciowych liczników: licznik elektroniczny ZMD ~ 1,3 S LU 1,3VA Całkowita moc pobierana S obc1 S LU 1,3VA 1,3VA S obc S LU 1,3VA 1,3VA Projektowane przekładniki napięciowe spełniają warunek 5.5. Moc obciążenia przekładników napięciowych w oparciu o powyższe obliczenia pozwala na pracę przekładników przy niezmiennych parametrach. 5.5 SPRAWDZENIE DOBORU PRZEKROJÓW PRZEWODÓW OBWODÓW WTÓRNYCH PRĄDOWYCH I NAPIĘCIOWYCH Sprawdzenie doboru przekroju przewodów obwodów wtórnych prądowych I max prąd obciążenia maksymalnego L długość przewodu prądowego S n znamionowa moc przekładnika prądowego, I L s = (S S ) γ S LI znamionowe obciążenia prądowe przez licznika s min1 Imax L1 S S n LI CU 6 10 (10 0,15) 57 0,64mm ( 5.6 ) s min Imax L S S n LI CU 6 10 (10 0,15) 57 0,64mm Istniejące przewodu o przekroju,5mm spełniają warunek Sprawdzenie doboru przekroju przewodów obwodów wtórnych napięciowych s = S L U U γ ( 5.7 ) 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 11 / 13

12 L długość przewodu prądowego S LU znamionowe obciążenia napięciowe przez licznika U spedek napięcia na przewodach, U U dop, U dop dopuszczalny spadek napięcia na przewodach, U dop 0,5%U n, s s min1 min SLU L U U n SLU L U U n 1 CU CU 1, ,7 0,9 57 1, ,7 0,9 57 0,03mm 0,03mm Istniejące przewodu o przekroju 1,5mm spełniają warunek /OPA PW SA/OC/016 Strona: 1 / 13

13 6 ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW Lp. Oznacz. WYSZCZEGÓLNIENIE Jedn. Ilość Uwagi I. APARATURA PIERWOTNA Przekładnik prądowy: 1 TI.1 TI. TI.3 TPU 5/5A 10VA, kl. 0,5, FS5 I th = 800xI n A, I dyn =,5xI th A z grawerem przekładni szt. 3 ABB 06/OPA PW SA/OC/016 Strona: 13 / 13