Uproszczony projekt rozbudowy elementu elektroenergetycznej sieci kablowej SN
Uproszczony plan zagospodarowania terenu
Energia elektryczna jest doprowadzona do budynkowej stacji transformatorowej SN/nn o mocy 630 kVA, kablem o długości 1800 m. Rozdzielnica SN stacji nie posiada poła odpływowego, co skutkuje koniecznością instalacji czteropolowego betonowego złącza kablowego SN (Stacja jest końcowym elementem linii SN).
Zobacz także
SKLEP RTV EURO AGD Domek letniskowy - wszystko, co powinno się w nim znaleźć, aby dobrze wypoczywać
Lubisz spędzać wakacje w otoczeniu natury, najchętniej bez towarzystwa innych ludzi? Najlepiej zdecydować się więc na domek letniskowy położony w jakimś ustronnym miejscu. Jednak jak wyposażyć taki domek,...
Lubisz spędzać wakacje w otoczeniu natury, najchętniej bez towarzystwa innych ludzi? Najlepiej zdecydować się więc na domek letniskowy położony w jakimś ustronnym miejscu. Jednak jak wyposażyć taki domek, by móc korzystać również ze wszystkich zdobyczy techniki? Co powinno się w nim znaleźć, aby cieszyć się zarówno ciszą, jak i rozrywką?
archon.pl Dom tani w budowie - jaki powinien być idealny projekt?
Przed Inwestorem, który podjął już decyzję o budowie domu i rozpoczyna przygotowania, otwiera się wiele możliwości w zakresie wyboru idealnego projektu domu. Najważniejsze, aby ten dopasowany był do potrzeb...
Przed Inwestorem, który podjął już decyzję o budowie domu i rozpoczyna przygotowania, otwiera się wiele możliwości w zakresie wyboru idealnego projektu domu. Najważniejsze, aby ten dopasowany był do potrzeb domowników, do uwarunkowań działki oraz przepisów lokalnego prawa, a także mieścił się w przeznaczonym na inwestycję budżecie. Pracownia ARCHON+ proponuje różnorodne gotowe projekty domów parterowych, projekty domów z poddaszem użytkowym, piętrowe, wśród których dostępne są interesujące projekty...
mgr inż. Julian Wiatr Uproszczony projekt sterowania napędem bramy skrzydłowej za pomocą telefonu komórkowego
Coraz powszechniejsza staje się automatyka napędu bram wjazdowych, która umożliwia sterowanie za pomocą pilota radiowego otwarciem oraz zamknięciem, bez potrzeby wysiadania z samochodu. W przypadku dużej...
Coraz powszechniejsza staje się automatyka napędu bram wjazdowych, która umożliwia sterowanie za pomocą pilota radiowego otwarciem oraz zamknięciem, bez potrzeby wysiadania z samochodu. W przypadku dużej liczby użytkowników sterowanie za pomocą specjalnego pilota staje się kłopotliwe. Tym razem w projekcie prezentujemy układ napędu bramy skrzydłowej stanowiącej wjazd na teren ośrodka wypoczynkowego, której sterowanie realizowane jest za pomocą telefonu komórkowego.
W artykule:• Opis stanu istniejącego• Warunki techniczne zasilania wydane przez spółkę dystrybucyjną – wyciąg • Opis stanu projektowanego i obliczenia |
Podstawa opracowania
1. Zlecenie inwestora.
2. Wizja lokalna w terenie.
3. Uzgodnienia z użytkownikiem oraz inwestorem.
4. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity DzU z 2015 roku, poz. 1422 z późniejszymi zmianami).
5. Plan zagospodarowania terenu.
6. Warunki techniczne wydane przez spółkę dystrybucyjną.
7. Norma PN-EN 50322:2011 Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym od 1 kV.
8. Norma N SEP-E 004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa.
9. Wieloarkuszowa norma PN-90/E-06401 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Osprzęt do kabli o napięciu znamionowym nieprzekraczającym 30 kV.
10. Norma PN-EN 60865-1:2002 Obliczanie skutków prądów zwarciowych. Część 1: Definicje i metody obliczeń.
11. Projekty stacji transformatorowych SN/nn, stanowiących elementy projektowanej sieci kablowej SN.
12. Katalogi producentów kabli oraz producentów osprzętu kablowego.
Opis stanu istniejącego
Energia elektryczna jest doprowadzona z GPZ do budynkowej stacji transformatorowej SN/nn o mocy 630 kVA, kablem [3×XRUHAKXS 120/50 – 12/20] o długości 1800 m. Rozdzielnica SN stacji nie posiada poła odpływowego, co skutkuje koniecznością instalacji czteropolowego betonowego złącza kablowego SN (Stacja jest końcowym elementem linii SN).
Warunki techniczne zasilania wydane przez spółkę dystrybucyjną – wyciąg
Spółka Dystrybucyjna wyraża zgodę na pokrycie mocy zapotrzebowanej czynnej Pz = 1,76 MW przy współczynniku tg φ 0,4. Zasilanie poszczególnych stacji transformatorowych należy wykonać z węzła sieciowego SN, do którego należy doprowadzić energię za pomocą kabla zasilającego eksploatowaną stację transformatorową po jego przedłużeniu kablem tego samego typu. Energię do eksploatowanej stacji oraz dwóch stacji projektowanych należy doprowadzić z projektowanego węzła SN. Czas trwania zwarcia w sieci SN: 1,5 s. Prąd zwarcia symetrycznego w GPZ: 10 kA. Niekompensowany prąd resztkowy zwarcia doziemnego: Iknc = 15 A.
Sieć SN należy projektować zgodnie z wymaganiami normy N SEP-E 004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa. Projekt przebudowy linii SN należy uzgodnić w Wydziale Rozwoju Sieci Spółki Dystrybucyjnej.
Opis stanu projektowanego
Kabel [3×XRUHAKXS 120/50 – 12/20] zasilający istniejącą stację transformatorową o mocy 630 kVA należy odłączyć z eksploatowanej stacji transformatorowej, przedłużyć kablem tego samego typu i wprowadzić do projektowanej rozdzielnicy SN typu ZK-SN/TPM-4 zainstalowanej w miejscu wskazanym na rysunku 1. Z pola nr 2 rozdzielnicy (węzła) SN typu ZK-SN/TPM-4 należy wyprowadzić kable [3×XRUHAKXS 120/50 – 12/20] przeznaczone do zasilania istniejącej stacji transformatorowej oraz dwóch projektowanych stacji transformatorowych o mocy 630 kVA każda. Schemat zasilania projektowanego układu zasilania przedstawia rysunek 2.
Projektowane odcinki linii kablowej SN należy układać w rowach kablowych o głębokości 100 cm na podsypce pisaku o grubości 10 cm. Po przeprowadzonym montażu ułożone kable należy zasypać warstwą piasku grubości 10 cm, warstwą rodzimego gruntu grubości 25 cm, ułożyć taśmę kablową koloru czerwonego (taśma musi wystawać po 5 cm z każdej strony budowanej linii kablowej), a następnie zasypać wykop doprowadzając grunt do stanu sprzed wykopu. Na projektowanych kablach przed ich zasypaniem należy w odstępach co 10 m założyć opaski kablowe zawierające następujące informacje: typ kabla – rok ułożenia – długość – symbol użytkownika – symbol wykonawcy.
Projektuje się wspólne uziemienie transformatora oraz jego punktu neutralnego dolnego uzwojenia. Żyły powrotne projektowanej sieci kablowej SN należy uziemić jednostronnie w odniesieniu do każdego projektowanego odcinka linii.
Obliczenia
1. Bilans mocy:
gdzie:
Sz – moc pozorna zapotrzebowana przez zasilany obiekt, w [kVA],
STi – moc pozorna i-tej stacji transformatorowej przyłączonej do projektowanej linii elektroenergetycznej, w [kVA],
Pz – moc czynna zapotrzebowana przez zasilany obiekt, w [kW].
2. Parametry obwodu zwarciowego w miejscu przyłączenia projektowanej sieci kablowej:
Na podstawie warunków technicznych uzyskanych w Spółce Dystrybucyjnej prąd zwarcia trójfazowego w GPZ wynosi 10 kA. Na tej podstawie obliczeniowa wartość mocy zwarciowej w GPZ wyniesie:
Na podstawie wartości mocy zwarciowej w GPZ zostanie wyznaczona zastępcza impedancja SEE:
gdzie:
ZkQ – zastępcza impedancja SEE na zaciskach GPZ, w [Ω],
XkQ – zastępcza reaktancja SEE na zaciskach GPZ, w [Ω],
RkQ – zastępcza rezystancja SEE na zaciskach GPZ, w [Ω],
Parametry zwarciowe na zaciskach węzła sieciowego SN:
- linia kablowa SN: [3×XRUHAKXS 120/50 – 12/20] – długości 1900 m:
gdzie:
S – przekrój kabla, w [Ω],
l – długość kabla, w [m],
γ – konduktywność, w [m/(Ω∙mm2)],
Ik” – spodziewany początkowy prąd zwarcia, w [kA],
Ith – spodziewany zastępczy prąd zwarciowy cieplny, w [kA],
Zk – impedancja obwodu zwarciowego, w [Ω],
T – elektromagnetyczna stała czasowa obwodu zwarciowego, w [s],
κ – współczynnik udaru, w [-],
ip – prąd udarowy, w [kA],
Tk – czas trwania zwarcia, w [s],
Un – napięcie nominalne sieci zasilającej SN, w [V],
cmax – współczynnik uwzgledniający największe zamiany napięcia zasilającego, w [-],
Rl – rezystancja linii zasilającej, w [Ω].
Wymagany przekrój kabla ze względu na zwarcia:
Kabel [3×XRUHAKXS 120 – 12/20] spełnia wymagania.
Sprawdzenie żyły powrotnej na zwarcie dwufazowe:
gdzie:
τśr – średnia temperatura kabla (wartość ta jest wyznaczana z uwagi na poruszanie się w liniowym zakresie zmian rezystancji określonym przez prawo Wiedemanna-Franza), w [°C],
τpz – początkowa temperatura zwarcia przyjmowana jako równa dopuszczalnej długotrwale temperaturze kabla, w [°C],
τdz – dopuszczalna temperatura kabla przy zwarciu, w [°C],
α – temperaturowy współczynnik rezystancji, w [K–1],
k – jednosekundowa dopuszczalna gęstość prądu zwarciowego, w [A/mm2],
SkQ – moc zwarcia symetrycznego, w [MVA],
Ikż – spodziewany prąd zwarcia dwufazowego żyły powrotnej kabla, w [kA],
Idop – dopuszczalny prąd zwarcia żyły powrotnej kabla określony przez producenta, w [kA],
c – ciepło właściwe żyły przewodzącej kabla, w [J/cm3⋅K],
Un – napięcie nominalne sieci, w [kV].
3. Sprawdzenie dobranych elementów projektowanej sieci kablowej na warunki zwarciowe:
gdzie:
Tk – czas trwania zwarcia w sieci SN, w [s],
Tn – czas przepływu krótkotrwałego prądu zwarciowego podany przez producenta, w [s],
Ith1 – jednosekundowy prąd zwarciowy wytrzymywany, w [kA],
Ith – zastępczy prąd zwarciowy cieplny spodziewany, w [kA].
Dobrane rozdzielnic SN projektowanej sieci elektroenergetycznej spełniają warunek odporności zwarciowej.
4. Sprawdzenie układu zasilania z warunku spadku napięcia:
- do węzła SN:
(warunek dotyczy pobliskiego GPZ)
- do najbardziej oddalonej od węzła stacji transformatorowej:
5. Dobór zabezpieczenia transformatorów po stronie SN:
Należy przyjąć zabezpieczenie nadprądowe o prądzie znamionowym:
Zostaną przyjęte bezpieczniki topikowe SN produkcji JEAN MUELLER typu IKUS-6-50/12N na napięcie Un =7,2 kV. Zabezpieczenie po stronie dolnego napięcia bezpiecznik topikowy gTr 630 (projekt stacji transformatorowych SN/nn przyłączanych do projektowanej elektroenergetycznej sieci kablowej stanowi osobne opracowanie).
6. Wymagana rezystancja uziemienia transformatora:
Uwagi końcowe
1. Ochrona przeciwporażeniowa przy uszkodzeniu po stronie SN – uziemienie.
2. Rezystancja uziemienia stacji transformatorowej nie może przekraczać 3 Ω.
3. Przy pracach budowlanych związanych z budową linii kablowej w miejscach uzbrojenia terenu roboty należy wykonywać ręcznie w porozumieniu oraz pod nadzorem użytkowników poszczególnych elementów uzbrojenia terenu.
4. Przepusty pod drogami wykonywać metodą przecisku.
5. Po ułożeniu kabla, przed jego zasypaniem, należy rury osłonowe uszczelnić od przedostawania się wody i poddać całość linii kablowych inwentaryzacji geodezyjnej.
6. Żyły powrotne poszczególnych kabli należy uziemić.
7. Przepusty kablowe układać na głębokości 1,2 m poniżej poziomu jezdni, a po ułożeniu kabli uszczelniać od przedstawiana się wody.
8. Po wykonaniu linii kablowych należy wykonać badania odbiorcze.
9. Przed oddaniem do eksploatacji należy opracować instrukcję ruchu i eksploatacji sieci SN, która w połączeniu z instrukcją eksploatacji stacji transformatorowych będzie stanowiła podstawowy dokument ruchu i eksploatacji układu zasilania obiektu. Instrukcje ruchu i eksploatacji należy uzgodnić w Spółce Dystrybucyjnej.