PROJEKT WYKONAWCZY Temat: Budowa przyłącza kablowego 15kV, słupowej stacji transformatorowej 15/0,4kV i wewnętrznych sieci kablowych 0,4kV dla zasilania obiektów ZGO w Brzeszczach przy ul. Granicznej 48 Kategoria obiektu budowlanego XXVI Adres zamierzenia budowalnego: województwo małopolskie, powiat oświęcimski, gmina Brzeszcze miejscowość Brzeszcze Jednostka ewidencyjna: 121302_4, Brzeszcze - miasto, Obręb: Brzeszcze Jawiszowice nr 0002, Działki nr: 2497/21, 2497/20, 2497/55, 2666, 2491/30 Inwestor: Agencja Komunalna Sp. z o.o. ul. Kościelna 7, 32-620 Brzeszcze Branża: ELEKTRYCZNA Biuro projektowe: PIRE Projekty i Roboty Elektryczne Paweł Płonka ul. Tuwima 2, 32-651 Nowa Wieś Tel. 692 960 220, E-mail: pire.biuro@vp.pl Projektował: Sprawdził Paweł Płonka upr. bud. 86/98/BB specjalność: instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych Piotr Zontek upr. bud. 87/98/BB specjalność: instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych Adnotacje: Data opracowania: sierpień 2018 r. Egzemplarz nr 1, 2 1
ZAŁĄCZNIK DO STRONY TYTUŁOWEJ Spis treści 1. Dokumentacja prawna.... 3 1.1. Podstawa opracowania.... 3 1.2. Uzgodnienia branżowe.... 3 1.3. Zgody właścicieli gruntów... 3 1.4. Warunki przyłączenia i odpis Protokołu Narady Koordynacyjnej... 3 2. Projekt architektoniczno-budowlany.... 10 2.1. Zakres projektu.... 10 2.2. Charakterystyka układu zasilania... 10 2.3. Przyłącze kablowe 15kV.... 10 2.3.1. Rozłączniko-uziemnik na słupie sieci 15kV.... 10 2.3.2. Przyłącze kablowe 15 kv.... 10 2.4. Projektowana stacja transformatorowa.... 11 2.4.1. Konstrukcja stacji.... 11 2.4.2. Transformator SN/nN.... 12 2.4.3. Uziemienie stacji transformatorowej.... 13 2.4.4. Ochrona przeciwporażeniowa w sieci 15kV.... 13 2.4.5. Ochrona przeciwporażeniowa w sieci 0,4kV.... 13 2.4.6. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii elektrycznej.... 14 Licznik energii elektrycznej i transmisja danych pomiarowych... 14 Wskazówki dotyczące montażu układu pomiarowo-rozliczeniowego.... 14 2.5. Projektowana wewnętrzna sieć kablowa 0,4kV.... 14 3. Obliczenia.... 15 3.1. Bilans mocy.... 15 3.2. Sprawdzenie poprawności doboru kabla SN... 15 3.3. Dobór przekładników prądowych układu pomiarowo-rozliczeniowego.... 17 3.4. Dobór przekładników napięciowych układu pomiarowo-rozliczeniowego.... 19 3.5. Obliczenia dotyczące wewnętrznych sieci kablowych 0,4kV.... 20 4. Zestawienie podstawowych materiałów... 25 INFORMACJA DOTYCZĄCA BEZPIECZEŃSTWA I OCHRONY ZDROWIA... 26 OŚWIADCZENIE PROJEKTANTA I SPRAWDZAJACEGO... 28 Rysunki Rys. nr 1 Orientacja.. 31 Rys. nr 2 Projekt zagospodarowania terenu.. 32 Rys. nr 3/1. Profil zbliżenia kabla energetycznego z drogą powiatową....33 Rys. nr 3/2. Profil skrzyżowania kabla energetycznego z torami.. 34 Rys. nr 4/1. Schemat topologii układu zasilania 35 Rys. nr 4/2 Schemat stacji transformatorowej... 36 Rys. nr 4/3 Schemat układu pomiarowo-rozliczeniowego energii elektrycznej... 37 Rys. nr 5 Widok stacji transformatorowej. 38 Rys. nr 6 Profil istniejącego słupa 80369..39 3
1. Dokumentacja prawna. 1.1. Podstawa opracowania. a) Zlecenie inwestora na opracowanie dokumentacji projektowej. b) Warunki przyłączenia WP/008137/2015/O06R05 wydane przez TAURON Dystrybucja S.A. Oddział w Bielsku-Białej w dniu 18.10.2016 r. c) Decyzja Zarządu Powiatu w Oświęcimiu; znak SIR.7012.1.18.2017 Uzg. Nr 87/e/2017 z dnia 27.04.2017 r. d) Pismo Spółki Restrukturyzacji Kopalń S.A. L.dz. 954/2017 z dnia 24.05.2017 w sprawie uzgodnienia lokalizacji projektowanych urządzeń. e) Pismo TAURON Wydobycie S.A., syg. TMG/ESZN/5225/39/4720/2017/4720 z dnia 19.06.2017 w sprawie uzgodnienia lokalizacji urządzeń elektroenergetycznych. f) Odpis protokołu narady koordynacyjnej SGG.6630.147.2018 z dnia 8.08.2018 r. g) Mapa do celów projektowych, skala 1:500. h) Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej TAURON S.A. i) Standardy Techniczne TAURON S.A. j) Obowiązujące przepisy i normy. 1.2. Uzgodnienia branżowe. Projekt zagospodarowania terenu dla przedmiotowej inwestycji został uzgodniony podczas narady koordynacyjnej. Odpis Protokołu narady koordynacyjnej nr SGG.6630.147.2018 z dnia 8.08.2018 r. dołączono do projektu. 1.3. Zgody właścicieli gruntów Projektowane urządzenia są zlokalizowane na działkach nr 2497/21, 2497/20, 2497/55, 2666, 2491/30 obręb Brzeszcze Jawiszowice nr 0002 Właściciele działek wyrazili pisemne zgody na budowę projektowanych urządzeń. 1.4. Warunki przyłączenia i odpis Protokołu Narady Koordynacyjnej 3
4
5
6
7
8
9
2. Projekt architektoniczno-budowlany. 2.1. Zakres projektu. Projekt obejmuje swoim zakresem: a) przyłącze kablowe 15kV typu 3xXUHAKXS 1x120/50, b) słupową stacje transformatorową 15/0,4kV typu STNKo 20/630 PP3. c) sieci kablowe 0,4kV typu YAKXS 4x240, YAKY 4x240, YAKXS 4x120, YAKXS 4x70. 2.2. Charakterystyka układu zasilania Moc przyłączeniowa Pp = 630 kw Napięcie znamionowe sieci zasilające Un=15kV Miejsce przyłączenia: zaciski prądowe na wyjściu przewodów od rozłącznika zabudowanego na słupie nr 80369 linii napowietrznej 15kV ciąg Kęty w kierunku instalacji odbiorcy. Prąd zwarcia 3-fazowego 1610A, czas trwania zwarcia 0,4s Prąd zwarcia doziemnego 30A, czas trwania >10 s 2.3. Przyłącze kablowe 15kV. 2.3.1. Rozłączniko-uziemnik na słupie sieci 15kV. Zgodnie z Umowa o Przyłączenie TAURON-Dystrybucja S.A. zabuduje na słupie nr 80369 sieci napowietrznej 15kV znajdującym się na działce nr 2497/21 rozłącznikouziemnik. Zaciski prądowe na wyjściu rozłączniko-uziemnika będą stanowić miejsce dostarczenia energii elektrycznej i miejsce rozgraniczenia własności urządzeń elektroenergetycznych. 2.3.2. Przyłącze kablowe 15 kv. Pod konstrukcją rozłączniko-uziemnika zabudować konstrukcje wsporczą pod ograniczniki przepięć 3x POLIM D-18 oraz pod głowice kablowe. Rozłączniko-uziemnik, ograniczniki przepięć i głowice kablowe połączyć przewodami 3xAAsXSn 70mm 2.. Wzdłuż istniejącego słupa ułożyć projektowany kabel przyłącza 15kV typu 3xXRUHAKXS 1x120/50. Kabel mocować do słupa za pomocą uchwytów kablowych co 1,2 m. Kabel na słupie do wysokości 2,5 m nad ziemią oraz 0,5 m w ziemi zabezpieczyć przed uszkodzeniami mechanicznymi rurą ochronną BE 160 f-my AROT. Rurę osłonową mocować do słupa przy pomocy uchwytów do rur Ø160. Przejście w pasie drogowym wykonać metodą przewiertu sterowanego z zachowaniem warunków: a) Przewiert wykonać równolegle do osi drogi w rurze ochronnej w odległości min. 2,5m od zewnętrznej krawędzi jezdni, b) głębokość posadowienia rury ochronnej winna wynosić min. 1,5m licząc od rzędnej niwelety drogi w osi jezdni do wierzchu rury i nie mniej niż 0,5m od dna rowu, c) w przypadku naruszenia zieleńca odtworzenie do stanu pierwotnego wraz z zahumusowaniem i obsianiem trawą. Przejście przez tory wykonać metoda przewiertu sterowanego zgodnie z załączonym profilem skrzyżowania. 10
Na pozostałych odcinkach projektowane kable układać w wykopie otwartym na głębokości 0,8m (kabel SN) i 0,7m (kable nn) z wyjątkiem ewentualnych miejsc skrzyżowania z urządzeniami podziemnymi w sposób falisty z zapasem 1-3 % długości całkowitej wystarczającej do skompensowania ewentualnych przesunięć gruntu i wpływu temperatury. Kabel zaopatrzyć na całej długości (co 10m) w trwałe oznaczniki z opisem zgodnie z normą N SEP-E004 z zawierającym: nr ewidencyjny, typ kabla, znak użytkownika kabla, rok ułożenia. Na dnie wykopu nasypać 10 cm warstwę piasku, na której ułożyć kabel. Zasypać go kolejną 10 cm warstwą piasku a następnie 15 cm warstwą ziemi bez kamieni. Następnie ułożyć folię z tworzywa sztucznego o szerokości co najmniej 20 cm koloru czerwonego. Ułożony, zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi i oznakowany kabel zasypać warstwą rodzimego gruntu. Miejsce robót Wykonawca powinien oznakować, zabezpieczyć i prowadzić zgodnie z Przepisami Prawa Budowlanego, Prawa o Ruchu Drogowym oraz BHP a po ich zakończeniu teren doprowadzić do stanu pierwotnego. Roboty ziemne związane z wykopem rowu pod kabel wykonać sprzętem mechanicznym (z wyjątkiem rejonu istniejącego uzbrojenia). Dane znamionowe zaprojektowanego kabla SN typ XRUHAKXS 1x120 z żyłą powrotną o przekroju 50mm 2 Un 12/20 (17,5) kv Idd 320A (kabel ułożony w ziemi w układzie płaskim). W przepuście kablowym Idd =0,85xIdd=272A prąd zwarcia 1-sek. dla żyły roboczej 11,3kA prąd zwarcia 1-sek. dla żyły powrotnej 9,8kA średnica zewnętrzna 35,8mm promień zgięcia- R=15xd=15x35,8mm=537mm masa kabla 1460 kg/km długość linii kablowej 226m 2.4. Projektowana stacja transformatorowa. 2.4.1. Konstrukcja stacji. Zaprojektowano stację transformatorową słupową typu STNKo 20/630 PP3 E-12/15 z transformatorem 15/0,4kV o mocy 630kVA. Stacje transformatorową posadowić na działce 2666 zgodnie z PZT (w pobliżu istniejącej rozdzielni głównej 0,4kV hali kompostowni odpadów). Posadowienie stacji wykonać zgodnie z Dokumentacja Techniczno-Ruchowo dostarczona przez producenta. Dla posadowienia projektowanej słupowej stacji transformatorowej wykonać wykop o głębokości 2,2m. W wykopie umieścić betonowe płytę stopową o wymiarach 0,3mx0,3m. Zastosować ustój U1 składający się z płyt ustojowych U-130 oraz obejm. Ustój obsypać gruntem zagęszczanym mechanicznie. Wokół żerdzi stacji wykonać podsypkę żwirową grubości 25cm i szerokości obrzeża 1m (2x2m) pozwalającą pochłonąć olej wyciekły z zainstalowanego na stacji transformatora na skutek jego ewentualnej awarii. Na słupie projektowanej stacji transformatorowej po stronie 15kV zabudować: a) kabel 15 kv zakończony zewnętrznymi głowicami kablowymi POLT D24/1XO, b) konstrukcje pod głowice kablowe, c) rozłącznik 11
d) ograniczniki przepięć 3x POLIM D-18N z osłona i konstrukcja wsporczą, e) podstawy bezpiecznikowe PBNV-24 z wkładkami topikowymi WBGNp 40A, f) zewnętrzne przekładnik prądowe, g) zewnętrzne przekładniki napięciowe z zabezpieczeniami po stronie SN, h) transformator. Połączenie po stronie 15kV stacji transformatorowej zostanie wykonane przewodami 3xAAsXSn 70mm 2. Kabel zasilający zakończyć zewnętrzną głowicą kablową POLT 24D-1XO, a jako izolatory wsporcze zastosować izolatory LWP8-24. Na izolatorach przepustowych 15kV transformatora zainstalować zaciski typu ZGU z osłoną izolacyjną OP Na izolatorach przepustowych 0,4kV transformatora zainstalować zaciski typu TOGA 3/M30 i osłony izolacyjne OZT-TOG2. Bezpośrednio do zacisków 0,4kV transformatora podłączyć: - kondensator do kompensacji mocy magnesowania transformatora o mocy 8,3kvar, - ograniczniki przepięć SE46 0,5kV/5kA - pion wykonany przewodami 4x2xYKXS 1x240. Na słupie stacji zabudować rozdzielnice RS-W (ZPUE Włoszczowa) w obudowie z tworzywa sztucznego II klasy ochronności zawierająca rozdzielnie 0,4kV oraz tablice licznikową pośredniego układu pomiarowo-rozliczeniowego. Rozdzielnica w części zasilająco-odpływowej zostanie wyposażona w: - pole zasilające wyłącznik 1250A, - pole odpływowe - rozłącznik bezpiecznikowe 400A. Kable 0,4kV wyprowadzić z rozdzielni nn w rękawie kablowym. Drzwi rozdzielnicy powinny być przystosowane do montażu zamka w systemie Master Key. 2.4.2. Transformator SN/nN. Wg informacji przekazanych przez Inwestora zapotrzebowanie na czynną obiektu wynosi 490kW (w tym rezerwa mocy 50kW). Moc pozorna odpowiadająca mocy obliczeniowej 490kW wynosi: =. = 490 0,93 =526 Dobrano transformator o mocy 630kVA. Należy zastosować transformator spełniające wymagania Rozporządzenia Unii Europejskiej nr 548/2014 transformatory o ograniczonych stratach jałowych i obciążeniowych. Np. transformator olejowy hermetyczny o podstawowych danych znamionowych: Sn = 630kVA Un1 = 15kV Un2 = 400V Regulacja napięcia +2x2.5, -2x2,5 Do zacisków nn transformatora podłączyć kondensator 8,3 kvar do kompensacji mocy magnesowania. 12
2.4.3. Uziemienie stacji transformatorowej. Uziemienie robocze oraz ochronne stacji transformatorowej wykonać należy poprzez ułożenie bednarki uziemiającej stalowej ocynkowanej FeZn 40x5mm jako uziemienie otokowe, oraz dodatkowo z prętowe z prętów uziemiających Ø18. Bednarkę ułożyć również wzdłuż całej trasy przyłącza kablowego 15kV oraz sieci kablowej 0,4kV. Połączenie bednarki z prętami wykonać w ziemi przez spawanie. Miejsce połączenia zakonserwować farbą bitumiczną. W dolnej części słupa stacji transformatorowej bednarkę uziemiającą uformować w ramkę umożliwiająca przeprowadzenie pomiarów rezystancji uziemiania. Wartość uziemienia (dla tf = >10s, IE = 30A) nie powinna być większa niż 2,2Ω w najbardziej niekorzystnych warunkach pogodowych. W przypadku pomiaru rezystancji uziemienia nie spełniającego powyższego warunku należy dodatkowo wbić pręty uziemiające. Obliczenie wartości uziemienia ochronnego t F = >10s, I E = 30A, U Tp = 67V UE UTp 67V U E 67V Wartość uziemienia ochronnego U E 67V RU = = 2, 2Ω I 30A E 2.4.4. Ochrona przeciwporażeniowa w sieci 15kV. Ochrona przeciwporażeniowa w sieci 15kV realizować jako uziemienie ochronne. Wszystkie dostępne części przewodzące elementy konstrukcyjne rozdzielni SN, napędy łączników oraz żyły powrotne kabli należy połączyć z uziomem otokowym stacji transformatorowej wykonanym z bednarki FeZn 30x4. Rezystancja uziemienia pełniącego funkcję uziemienia roboczo-ochronnego w najgorszych warunkach obliczona na podstawie normy SEP-E-0001 Sieci elektroenergetyczne nn ochrona przeciwporażeniowa pkt. 5 nie powinna być większa od wartości 2,2Ω. 2.4.5. Ochrona przeciwporażeniowa w sieci 0,4kV. Wewnętrzna sieć kablowa 0,4kV będzie pracować w układzie TN-C. Ochrona przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa). Zgodnie z normą SEP E-0001 Sieci elektroenergetyczne niskiego napięcia. Ochrona przeciwporażeniowa uznaje się, że elektroenergetyczne linie niskiego napięcia i przystosowane do zainstalowania na nich urządzenia elektryczne, spełniają wymagania norm dotyczących ich projektowania i budowy, zapewniają skuteczną ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem bezpośrednim. Projektowane urządzenia zapewniają skuteczną ochronę przed dotykiem bezpośrednim. Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) Ochronę przed dotykiem pośrednim należy zrealizować przez zastosowanie obudów w II klasie ochronności oraz samoczynne wyłączenie zasilanie w układzie TN-C, TN-C-S. 13
Warunkiem skutecznej ochrony przeciwporażeniowej projektowanych sieci 0,4kV jest: a) zastosowania złącz kablowych (szczególnie ZK ZFGO nr 1) wykonanych w II klasie ochronności, b) zastosowania wyłącznika w złączu kablowym ZK ZGO nr 2 w polu zasilającym linie segregacji odpadów. Nastawy wyłącznika Ir = 0,8In = 504A, Ik=2,5In=1575A. Po wykonaniu instalacji elektrycznej wykonać szczegółowe badania i pomiary skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. 2.4.6. Układ pomiarowo-rozliczeniowy energii elektrycznej. W projektowanej stacji transformatorowej 15/0,4kV zostanie zabudowany pośredni układ pomiarowo-rozliczeniowy kategorii B4 (wg Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej TAURON S.A.). składający się z: a) trzech przekładników prądowych i trzech przekładników napięciowych, b) licznika energii elektrycznej c) układu zdalnej transmisji danych pomiarowych do lokalnego systemu pomiaroworozliczeniowego (LSPR) TAURON Dystrybucja S.A. Licznik energii elektrycznej i transmisja danych pomiarowych W projektowanym układzie pomiarowo-rozliczeniowym należy zainstalować licznik energii elektrycznej ZMD405CT44.0009 spełniające wymagania stawiane układom pomiarowo-rozliczeniowych kategorii B4. Dane pomiarowe przesyłane będą do systemu TAURON Dystrybucja S.A. poprzez sieć GPRS z zastosowaniem modułu komunikacyjnego CU-P32 zainstalowanego w liczniku pomiarowo- rozliczeniowym. Licznik energii elektrycznej oraz moduł komunikacyjny dostarczy TAURON Dystrybucja S.A. Wskazówki dotyczące montażu układu pomiarowo-rozliczeniowego. 1) Początki uzwojeń wtórnych przekładników prądowych zasilających układ pomiaroworozliczeniowy należy uziemić. 2) Przekładniki pomiarowe połączyć z listwą kontrolno-pomiarową kablami : a) obwody napięciowe YKY 2x1,5, b) obwody prądowe YKY 2x2,5. 3) Każdy przekładnik podłączyć osobnym kablem. Kable prowadzić wzdłuż słupa stacji w rurach osłonowych odpornych na działanie promieni UV. 4) Możliwe do zastosowania listwy kontrolno-pomiarowe: SK-P1, 847-102, 847-103. 2.5. Projektowana wewnętrzna sieć kablowa 0,4kV. Projektowany układ zasilania obejmujący przyłącze kablowe 15kV oraz stacje transformatorową 15/0,4kV ma zastąpić dwa istniejące przyłącza kablowe 0,4kV: a) przyłącze nr 1 80kW zasilanie kompostowni i budynku administracyjnego b) przyłącze nr 2 190kW zasilanie linii segregacji odpadów. Istniejąca przyłącza kablowe zostaną wyłączone i unieczynnione. Z projektowanej stacji transformatorowej wyprowadzić: 1) linie kablową 2xYAKXS 4x240 do złącza kablowego ZK ZGO 1, 2) linie kablowa YAKXS 4x240 do kontenera z rozdzielnią główną RG kompostowni. 14
Złącze ZK ZGO nr 1 posadowić na trasie istniejącego przyłącza do linii segregacji odpadów typu YAKY 4x240. Przyłącze te po wcześniejszym unieczynnieniu przeciąć i wprowadzić do ZK ZGO nr 1. Ze złącza ZK ZGO 1 wyprowadzić dwa obwody: a) obwód zasilający linie segregacji odpadów. Obwód wykonać z istniejącego kabla YAKY 4x240 i projektowanego YAKXS 4x240 połączonych równolegle. b) obwód zasilający złącze kablowe ZK ZGO 2. Złącze ZK ZGO nr 2 posadowić zgodnie z PZT. Ze złącza wyprowadzić obwód YAKXS 4x70 do istniejące złącza kablowego na elewacji budynku administracyjnego. Istniejące przyłącze do hali kompostowni i budynku administracyjnego wyłączyć i unieczynnić. Podłączając istniejące obiekty do projektowanego układu zasilania należy zachować istniejące kierunki wirowania faz. 3. Obliczenia. 3.1. Bilans mocy. Zapotrzebowanie obiektu na moc czynną wyznaczono na podstawie: a) projektów branżowych, b) informacji uzyskanych od Inwestora, korzystając z zależności: Pz moc zapotrzebowania kj współczynnik jednoczesności Pi moc czynna i-tej grupy odbiorników Obiekt/Linia Un [kv] P [kw] P z = n i= 1 k ki ji P i Pobl. [kw] Kompostownia "C" 0,4 150 1,0 150 Linia segregacji "F" 0,4 250 1,0 250 administracja "G" 0,4 40 1,0 40 rezerwa 0,4 50 1,0 50 Razem 490 3.2. Sprawdzenie poprawności doboru kabla SN Prąd obliczeniowy odpowiadający docelowej mocy przyłączeniowej. Pu 630kW I Pu = = = 26, 1A 3 U n cosϕ 3 15kV 0,93 Parametry zwarciowe układu zasilania. Obliczenia przeprowadzona dla przyłącza zasilanego z linii napowietrznej 15kV. Do obliczeń przyjęto długość linii kablowej 226+3%+2*10=253m. Impedancja zwarcia systemu elektroenergetycznego: 2 cmax U n 1,1 15000V ZkQ = = = 5, 924Ω 3 * I 3 *1610A k 15
Reaktancja i rezystancja systemu elektroenergetycznego: X = 0,995 Z = 0,995*1,467 Ω = 5,894Ω R kq kq = 0,1 X Reaktancja i rezystancja sieci zasilającej kq kq = 0,1 1,460Ω = 0,589Ω R X l l l = γ s = l X Dla sieci kablowej X =0,1Ω/km Typ kabla s mm 2 l m R Ω X Ω 3x XRUHAKXS 1x120 120 253 0,06 0,025 Impedancja pętli zwarcia Z k 2 2 2 2 ( R + R ) + ( X + X ) = ( 0,589 + 0,06) + ( 5,894 + 0,025) = 5, Ω = 955 kq l kq Prąd zwarcia w rozdzielni 15kV projektowanej stacji transformatorowej cmax U n 1,1 15kV Ik = = = 1, 6kA 3 Z 3 5,95Ω l Obliczenie znamionowego zastępczego prądu cieplnego I th = I k n + m Elektromagnetyczna stała czasowa: X k 5,917Ω T = = = 0, 029s ω Rk 314 0,643Ω n=1 (odczytano z ch-ki n=f(tk) 2T 2 0,4 k T 0,029 = 0,029 1 T m e = (1 e ) = 0,073 Tk 0,4 k I th = 1,6kA 1+ 0,073 = 1, 66kA ' l Wyznaczenie znamionowego krótkotrwałego prądu cieplnego (1-sekundowego) I I T 1 1,66 0,4 1 2 2 th k th1 = = = 1, 05 ka Dobór przekroju kabla 15kV z warunku obciążalności zwarciowej = + = 90+250 = 170! 2 2 " #$ " = 1+%& 20( = 35 1+0,004&170 20( =21,87 * Ω** # Jednosekundowa gęstość zwarciowa =," =,21,87 2,48 250 90 = 147,3. / 0,4 ** # Przekrój kabla z warunku obciążalności zwarciowej 1,2 34 #. / = 1 0,4 1 147,3,1,66# = 7,18** # 1 16
Sprawdzenie żyły powrotnej ze względu na prąd zwarcia dwufazowego 2 / = 0,033 /5 = 0,033 3 1610 15 = 1,38 <9,8 Sprawdzenie doboru kabla z warunku spadku napięcia Parametry zastępcze kabla 8 = 9 " = 253 35 120 = 0,06Ω ; =; < 9 = 0,1 0,253 =0,025Ω Rezystancja i reaktancja systemu i projektowanego kabla 8 = 8 /5 +8 =0,589+0,06=0,65Ω ; =; /5 +; =5,894+0,025=5,919Ω => = ; 8 = 5,919 0,65 =9,1 =83,7 Spadek napięcia na kablu obciążonym mocą przyłączeniową wyniesie: @A % = 3 100 2 A &8 +;DE(= 3 100 C 15000 26,1&0,65Ω 0,11+5,919Ω 0,99( =1,8% Spadek napięcia będzie mniejszy od wartości dopuszczalnej 8%. Zaprojektowany kabel 3xXRUHAKXS 1x120z żyłą powrotna 50mm 2 8,7/15 kv posiada: obciążalność prądową Idd= 272A > Iobl=26,1A prąd zwarciowy 1-sekundowy Ik = 11,3kA > Ith=1,66kA prąd zwarciowy 1-sekundowy żyły powrotnej Ik dop zp =9,8kA > Ikzp=1,38kA Wniosek Kabel 15kV została dobrany prawidłowo. 3.3. Dobór przekładników prądowych układu pomiarowo-rozliczeniowego. a) Prąd znamionowy przekładników prądowych. Prąd obliczeniowy odpowiadający mocy przyłączeniowej: Pu 630kW I Pu = = = 26, 1A 3 U cosϕ 3 15kV 0,93 n Dobrano przekładniki o prądzie znamionowym Ipn = 25A. I I Pu pn 26,1A = = 1,04 25A Obciążenie przekładników prądowych będzie zawierało się w wymaganym przedziale 20%-120% pierwotnego prądu znamionowego. W projektowanym układzie pomiarowo-rozliczeniowym należy zastosować przekładniki prądowe o przekładni 25/5/ A/A. 17
b) Sprawdzenie obciążenia rdzeni przekładników prądowych. Obciążenie rdzeni przekładników prądowych musi spełnić warunek: 0,25 S Sn S n S obciążenia rdzenia, Sn moc rdzenia, S = S + S l + S s 2 2* l S = I 2 n γ s S moc tracona w przewodach obwodów prądowych układu pomiaroworozliczeniowego na odcinku: przekładnik prądowy listwa zaciskowa licznika; Sl moc pobierana przez obwody prądowe licznika podstawowego, Pobór mocy przez obwody prądowe licznika ZMD 405 dla prądu znamionowego 5 A wynosi 0,125 VA. Ss moc tracona na stykach; Ss = 1,25VA, l łączna długość przewodów łączących przekładniki prądowe z listwą zaciskową liczników (l=8m) s przekrój przewodów (s=2,5 mm 2 ), γ konduktywność przewodów miedzianych (57 m/ωmm 2 ), I2n prąd znamionowy strony wtórnej przekładnika prądowego (I2n = 5A), 2 2 8m S = (5A) + 0,125VA + 1,25VA = 3, 1VA m 2 57 2,5mm 2 Ωmm Dobrano przekładniki prądowe o mocy znamionowej 5VA Obciążenie rdzeni przekładników prądowych wnoszone przez licznik, przewody oraz styki połączeń prądowych spełnia warunek poprawnego obciążenia przekładników prądowych 0,25*5VA=1,25VA<3,1VA< 5VA c) Klasa dokładności przekładników prądowych. Klasa dokładności przekładników prądowych nie może być gorsza niż 0,5 (zalecana 0.2). Dobrano przekładniki prądowe o klasie dokładności 0,2. d) Współczynnik bezpieczeństwa FS. Zgodnie z IRiESD współczynnik bezpieczeństwa FS powinien być 5. Dobrano przekładniki prądowe o współczynniku FS=5 e) Wzorcowanie przekładników prądowych. Przekładniki prądowe powinny posiadać świadectwa wzorcowania. f) Obliczenia zwarciowe. Parametry zwarciowe układu zasilania wykonano w pkt. 2.10.1. Ith1 = 1,05kA 18
Prąd znamionowy przekładników prądowych I1n=25A 1,05kA Ith 1 = = 42 I1 n 0,025kA Zastępczy prąd cieplny 1-sekundowy przekładnika prądowego o przekładni 25/5 powinien wynosić Ith1=100 x I1n. Należy zastosować przekładniki, dla którego Ith1= 100 x 25A=2,5kA. Wniosek: W projektowanym układzie pomiarowo-rozliczeniowym należy zainstalować przekładniki prądowe po stronie pierwotnej o danych znamionowych: Konstrukcja: przekładniki zewnętrzne CTSO 17 KPB Intra I1n/I2n 25/5/ A/A Sn1-5VA, kl. 0,2, FS-5 Ith1 100xI1n (2,5kA) wzorcowane. 3.4. Dobór przekładników napięciowych układu pomiarowo-rozliczeniowego. a) Napięcie znamionowe. Pomiar energii elektrycznej będzie się odbywał na napięciu 15 kv. Do pomiaru energii elektrycznej zastosować przekładnik napięciowe o napięciu znamionowym 15/ 3 / 0,1/ 3 kv/kv b) Dobór mocy uzwojenia wtórnego przekładników napięciowych. Obciążenie uzwojeń przekładników napięciowych musi spełnić warunek: 0,25 S Sn S n S obciążenia uzwojenia, Sn moc rdzenia, S = S LP + S CU (SLP + SCU-P32) moc pobierana przez obwody napięciowe licznika podstawowego ZMD z modułem komunikacyjnym CU-P32, Pobór mocy przez obwody napięciowe licznika ZMD dla napięcia znamionowego 58 V wynosi 1,3 VA. Pobór mocy przez moduł komunikacyjny CU P32 wynosi 5,5VA (moc pobierana przez licznik ZMD i moduł CU-P32 jedną fazą wynosi: P32 (SLP + SCU-P32 ) = 0,33*(1,3VA+5,5VA) = 2,3VA Dobrano przekładniki napięciowe o mocy uzwojenia pomiarowego 0-10VA. Warunek prawidłowego obciążenia uzwojenia przekładnika napięciowego będzie spełniony. c) Klasa dokładności. Klasa dokładności przekładników napięciowych nie może być gorsza niż 0,5. Dobrano przekładniki napięciowe o klasie dokładności 0,5. d) Wzorcowanie przekładników napięciowych. Przekładniki napięciowe powinny posiadać świadectwa wzorcowania. 19
e) Sprawdzenie spadku napięcia w obwodach napięciowych. Zgodnie z pkt. 2.10.3 b) obciążenie przekładnika napięciowego będzie wynosić 2,3 VA. Spadek napięcia w obwodach napięciowych wyniesie: 2 S l 100% U = 2 U γ s Długość przewodów w obwodach napięciowych l=8m, przekrój 1,5mm 2. 2 S l 2 2,3VA 8m 100% U = = = 0,01% 2 2 2 2 U γ s 58V 57m / Ωmm 1,5mm 2n Spadek napięcia nie przekracza wartości dopuszczalnych U =0,01% < Udop =0,5% Wniosek: W układzie pomiarowo-rozliczeniowym powinny być zainstalowane przekładniki napięciowe o danych znamionowych: Konstrukcja: przekładniki zewnętrzne z zabezpieczeniem po stronie SN VTO-38P KPB Intra U1n/U2n 15/ 3 / 0,1/ 3 kv/kv Sn 0-10VA, kl. 0,5. Wzorcowane 3.5. Obliczenia dotyczące wewnętrznych sieci kablowych 0,4kV. Dobór przewodów na długotrwała obciążalność prądową Prąd dopuszczalny długotrwale przewodów powinien spełniać warunek: k2 I n I z = 1,45 k2 współczynnik krotności prądu powodującego zadziałanie urządzenia zabezpieczającego. k2 1,45 dla wyłączników nadmiarowo prądowych B, C, D k2 = 1,6 dla wkładek topikowych gg Dobór zabezpieczeń. Zabezpieczenia obwodowe dobrano na podstawie zależności 2n In Iobl. In prąd znamionowy zabezpieczenia Iobl. prąd obliczeniowy wynikający z obciążenia obwodu Dla obwodu 3-fazowego cos ϕ=0,93 I obl = P 3 U cosϕ n u 20
Sprawdzenie spadków napięcia. Spadki napięcia wyznaczono z zależności: L - długość s przekrój przewodów γ- konduktywność (dla aluminium 35m/Ωmm 2 ) A % = G 100% A C # " Sprawdzenie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej. Ochrona przeciwporażeniowa realizowana jako samoczynne wyłączenie zasilania w układzie TN-C-S będzie skuteczna jeżeli będzie spełniony warunek: U o Z k1 Z k1dop. lub 2 /H = I J 2 I K M L Zk1 impedancja pętli zwarcia 1-fazowego L-PE Zk1 dop. dopuszczalna impedancja pętli zwarcia 1-fazowego L-PE Uo napięcie nominalne względem ziemi (230V) Ik1 prąd zwarcia jednofazowego Ia prąd zapewniający wyłączenie wyłącznika lub wkładki topikowej. Impedancje pętli zwarcia dla poszczególnych instalacji odbiorczych wyznaczono z zależności. N / =OP8 Q +2 &8 RH +8 C (S # +P; Q +2 &; RH +; C (S # a 21
Wyniki obliczeń dotyczące obciążalności długotrwałej przewodów i zabezpieczeń. Idd max Obiekt/Linia Un [kv] P [kw] I [A] In [A] Idd [A] Linia kablowa [A] Kompostownia "C" 0,4 150 233 250 276 YAKXS 4x240 389 Linia segregacji "F" 0,4 250 388 400 441 istn. YAKY 4x240+proj. YAKY 4x240 657 administracja "G" 0,4 40 62 80 88 YAKXS 4x70 197 rezerwa 0,4 50 78 80 Magistrala (st. tr. "B" - ZK ZGO 1 "D") 0,4 340 528 630 695 2x YAKXS 4x240 777 Magistrala administracyjna (ZK ZGO 1 "D" - ZK ZGO 2 "E") 0,4 90 140 160 177 YAKXS 4x120 266 Wyniki obliczeń dotyczące spadków napięcia. Opis Odcinek P [kw] L [m] Typ kabla s [mm 2 ] delta U % Kompostowania B-C 150 13 YAKXS 4x240 240 0,15 Łącznie 0,15 Opis Odcinek P [kw] L [m] s [mm 2 ] delta U % St. tr. - ZK ZGO nr 1 B-D 340 218 2xYAKXS 4x240 480 2,76 Łącznie 2,76 Opis Odcinek P [kw] L [m] s [mm 2 ] delta U % St. tr. - ZK ZGO nr 1 B-D 340 218 2xYAKXS 4x240 480 2,76 Linia segregacji D-F 250 37 istn. YAKY 4x240+proj. YAKY 4x240 480 0,34 Łącznie 3,10 22
P [kw] L [m] s [mm 2 ] delta U % St. tr. - ZK ZGO nr 1 B-D 340 218 2xYAKXS 4x240 480 2,76 Magistrala administracyjna D-E 90 63 YAKXS 4x120 120 0,84 Łącznie 3,60 P [kw] L [m] s [mm 2 ] delta U % St. tr. - ZK ZGO nr 1 B-D 340 218 2xYAKXS 4x240 480 2,76 Magistrala administracyjna D-E 90 63 YAKXS 4x120 120 0,84 Administracja E-G 40 31 YAKXS 4x70 70 0,31 Łącznie 3,91 23
Wyniki obliczeń dotyczące skuteczności ochrony przeciwporażeniowej realizowanej przez samoczynne wyłączenie zasilania. Element/Nazwa obwodu In Linia kablowa s γ l R X Zk1 Ik1 (Ik1/2) Ia (t=0,4s) Zk1<Zkdop. A mm 2 m/ωmm 2 m Ω Ω Ω A A tak/nie Transformator 15/0,4kV 630 kva 0,003 0,017 Kompostownia (C) St.tr. - kompostownia YAKXS 4x240 240,0 35 13 0,002 0,001 250A gg 0,006 0,019 0,020 5854,3 3111,000 tak ZK ZGO nr 1 (D) St.tr. - ZK ZGO 1 (magistrala) 2xYAKXS 4x240 480,0 35 218 0,013 0,017 2x315A gg 0,029 0,051 0,059 1949,4 4258,000 Linia segregacji odpadów (F) St.tr. - ZK ZGO 1 (magistrala) 2xYAKXS 4x240 480,0 35 218 0,013 0,017 istn. YAKY 4x240 Linia segregacji +proj. YAKY 4x240 480,0 35 37 0,002 0,003 Nie. II klasa ochronności Wył. 630A Ik=2,5*In=1575A 0,033 0,057 0,066 3469,7 1575,000 tak ZK ZGO nr 2 (E) St.tr. - ZK ZGO 1 2xYAKXS 4x240 480,0 35 218 0,013 0,017 ZK ZGO 1-ZK ZGO 2 (mag. Administracyjna) YAKXS 4x120 120,0 35 63 0,015 0,005 160A gg 0,059 0,061 0,085 2705,9 1769,000 tak Administracja (G) St.tr. - ZK ZGO 1 (magistrala) 2xYAKXS 4x240 480,0 35 218 0,013 0,017 ZK ZGO 1-ZK ZGO 2 (mag. Administracyjna) YAKXS 4x120 120,0 35 63 0,015 0,005 ZK ZGO 2-istn. ZK Adm. YAKXS 4x70 70,0 35 31 0,013 0,002 80A gg 0,084 0,066 0,107 2152,3 857,000 tak 24
4. Zestawienie podstawowych materiałów Materiał Ilość jedn. Kabel XRUHAKXS 1x120/50 779 m Kabel YAKXS 4x240 450 m Kabel YAKY 4x240 35 m Kabel YAKXS 4x120 63 m Kabel YAKXS 4x70 31 m Rura osłonowa DVK 160 12 m Rura osłonowa SRS 160 136 m Rura osłonowa DVK 110 5 m Rura osłonowa SRS 110 41 m Rura osłonowa BE 160 6 m Rura osłonowa BE 75 9 m Folia czerwona szerokości 0,3m 240 m Folia niebieska szerokości 0,3m 350 m Oznaczniki kablowe 54 szt. Głowica kablowa POLT D24/1XO 6 szt. Konstrukcja pod głowice kablowe 1 kpl. Ograniczniki przepięć POLIM D-18N 3 kpl. Konstrukcja pod ograniczniki przepięć 1 kpl. Stacja transformatorowa STNKo 20/630/PP3 12/15 1 kpl. wg projektu Transformator olejowy 15/0,4kV 630kVA 1 szt. Przekładniki prądowe CTSO-17, 25/5, 0,2, 5VA, FS 5, Ith1 2,5kA 3 szt. Przekładniki napięciowe VTO-38P, 15/1,73/100/1,73, 0,5, 0-10VA 3 szt. Kondensator MKPg 8,3 kvar 1 szt. Ograniczniki SE 46/0,5/5 3 szt. rozdzielnia 0,4kV 1 kpl. wg projektu Bednarka FeZn 40x5 560 m Pręty uziemiające 9m 8 szt Piasek 42,4 m3 Długości przewodów, kabli, bednarki sprawdzić na budowie przed złożeniem zamówienia. 25
INFORMACJA DOTYCZĄCA BEZPIECZEŃSTWA I OCHRONY ZDROWIA Budowa przyłącza kablowego 15kV, słupowej stacji transformatorowej 15/0,4kV i wewnętrznych sieci kablowych 0,4kV dla zasilania obiektów ZGO w Brzeszczach przy ul. Granicznej 48 Kategoria obiektu budowlanego XXVI Adres zamierzenia budowlanego województwo małopolskie, powiat oświęcimski, gmina Brzeszcze miejscowość Brzeszcze Jednostka ewidencyjna: 121302_4, Brzeszcze - miasto, Obręb: Brzeszcze Jawiszowice nr 0002, Działki nr: 2497/21, 2497/20, 2497/55, 2666, 2491/30. Inwestor: Agencja Komunalna Sp. z o.o. ul. Kościelna 7, 32-620 Brzeszcze Projektant: Paweł Płonka upr. bud. 86/98/BB specjalność: instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych sierpień 2018 r. 26
1. Zakres robót. Projektowana jest budowa przyłącza kablowego 15kV oraz słupowej stacji transformatorowej 15/0,4kV dla zasilania w energię elektryczną Zakładu Gospodarki Odpadami w Brzeszczach przy ul. Granicznej. Zamierzenie będzie realizowane w następującej kolejności 1) wytyczenie geodezyjne miejsca posadowienia słupowej stacji transformatorowej oraz trasy kabli Sn i nn, 2) posadowienie stacji transformatorowej, 3) wykopanie rowów kablowych, 4) wykonanie przewiertu sterowanego równoległego do drogi powiatowej NR 1871K ul. Graniczna oraz pod torami 5) ułożenie w wykopie oraz w rurach osłonowych kabli przyłącza 15kV, 6) podłączenia kabla do rozłącznika słupowego 15kV oraz do projektowanej stacji transformatorowej, 7) ułożenie w wykopach kabli 0,4kV, 8) posadowienie złącz kablowych, 9) próby i pomiary, 10) zasypanie wykopów. 2. Wykaz istniejących obiektów budowlanych. W obszarze inwestycji występują: a) sieć kablowa SN i nn, b) sieć kanalizacyjna, c) droga powiatowa, drogi wewnętrzne, d) hala kompostowni. e) tereny składowania odpadów 3. Elementy mogące stwarzać zagrożenie. Istniejąca sieć napowietrzna i kablowa 15kV i 0,4kV. Sprzęt budowlany. Ruch pojazdów na drogach i terenach składowania odpadów. 4. Przewidywane zagrożenie. Podczas wykonywania przyłącza mogą wystąpić zagrożenia wynikające ze specyfiki wykonywanych prac w szczególności porażenie prądem elektrycznym, upadek z wysokości, wpadnięcie do wykopu, uszkodzenie ciała przez maszyny budowlane. Zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym występuje podczas przygotowania miejsca pracy w pobliżu czynnych urządzeń energetycznych (istniejąca sieć 0,4kV i 15kV). Zagrożenie wpadnięcia do wykopu. Zagrożenie uszkodzenia ciała związane z pracą sprzętu budowlanego oraz możliwość potrącenia przez pojazdy poruszające się po drodze. Zagrożenie poparzeniem i zatruciem w przypadku uszkodzenia gazociągu, ulatniania się gazu i pożaru. 5. Sposób prowadzenia instruktażu. Przed przystąpieniem do robót kierujący pracownikami przeprowadza instruktaż BHP wskazując miejsca zagrożenia oraz sposoby zabezpieczenia przed wypadkiem. 6. Wykaz środków zapobiegających niebezpieczeństwu wypadku. 1) wyłączyć i uziemić urządzenia energetyczne istniejącą sieć SN, 2) wywiesić tablice ostrzegawcze o treści Nie załączać, 3) odpowiednio oznaczyć miejsce pracy, 4) egzekwować od pracowników stosowania właściwych środków ochrony indywidualnej, odzieży i obuwia roboczego oraz właściwych narządzi i sprzętu, 5) stosować się ściśle do uzgodnień branżowych. 27
Nowa Wieś 29.08.2018 r. OŚWIADCZENIE PROJEKTANTA I SPRAWDZAJACEGO Zgodnie z art.20 ust.2 Ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tj. z dn. 08 czerwca 2017 r., Dz. U. z 2017 r. poz. 1332) oświadczam, że Projekt Wykonawczy Budowa przyłącza kablowego 15kV, słupowej stacji transformatorowej 15/0,4kV i wewnętrznych sieci kablowych 0,4kV dla zasilania obiektów ZGO w Brzeszczach przy ul. Granicznej 48. Adres inwestycji: województwo małopolskie, powiat oświęcimski, gmina Brzeszcze miejscowość Brzeszcze Jednostka ewidencyjna: 121302_4, Brzeszcze - miasto, Obręb: Brzeszcze Jawiszowice nr 0002, Działki nr: 2497/21, 2497/20, 2497/55, 2666, 2491/30 Inwestor: Agencja Komunalna Sp. z o.o. ul. Kościelna 7, 32-620 Brzeszcze został wykonany zgodnie z obowiązującymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej. Projektant: Paweł Płonka upr. bud. 86/98/BB specjalność: instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych Sprawdzający: Piotr Zontek upr. bud. 87/98/BB specjalność: instalacyjna w zakresie sieci, instalacji i urządzeń elektrycznych i elektroenergetycznych 28
29
30