ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ (Ε.Ε.Λ.) Τ.Κ. ΚΟΙΛΑΔΑΣ ΔΗΜΟΥ ΛΑΡΙΣΑΙΩΝ

Transcript

1 Δημοτική Επιχείρηση Ύδρευσης και Αποχέτευσης Λάρισας ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΛΥΜΑΤΩΝ (Ε.Ε.Λ.) Τ.Κ. ΚΟΙΛΑΔΑΣ ΔΗΜΟΥ ΛΑΡΙΣΑΙΩΝ ΟΡΙΣΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ 8. ΜΕΛΕΤΗ ΒΟΗΘΗΤΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΣΧΕΔΙΑ ΗΛ. ΠΙΝΑΚΑ ΜAΙΟΣ 2018

2 Περιεχόμενα 1. Ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις Κεντρική μονάδα ελέγχου-αυτοματισμοί Ελεγχος λειτουργίας Υπολογισμοί ηλεκτρικών μεγεθών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ - ΣΧΕΔΙΑ ΗΛ. ΠΙΝΑΚΑ

3 1. Ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις Σημ.: Σε Παράρτημα βρίσκονται τα σχέδια του ηλ. Πίνακα. Παροχή ΔΕΗ Η συνολική εγκατεστημένη ισχύς στην Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων (Ε.Ε.Λ.) Κοιλάδας θα είναι 23 kw 28 kva. Η ΕΕΛ μπορεί λοιπόν να ηλεκτροδοτηθεί με ρεύμα χαμηλής τάσης και παροχή Νο 3. Για την απρόσκοπτη λειτουργία της ΕΕΛ Κοιλάδας, σε περίπτωση διακοπής τροφοδοσίας από το δίκτυο, θα πρέπει να τοποθετηθεί ΗΖ, το οποίο σύμφωνα με τους υπολογισμούς θα έχει ονομαστική ισχύ (συνεχούς λειτουργίας) 22 KVA και θα συνοδεύεται από πίνακα αυτόματης μεταγωγής. Διανομή ισχύος-πίνακες Εντός του οικίσκου ελέγχου θα τοποθετηθεί Γενικός Πίνακας Χαμηλής Τάσεως (ΓΠΧΤ) στον οποίο θα καταλήξει το παροχικό καλώδιο από τον μετρητή. Η ισχύς θα διανέμεται από τον ΓΠΧΤ σε όλες τις καταναλώσεις. Τα ελάχιστα απαιτούμενα χαρακτηριστικά του πίνακα έχουν ως εξής: Τάση : 400/230V, 50HZ Σύστημα : Τριφασικό, 4 κύρια με γειωμένο σύνδεσμο Ονομαστική ένταση : 40 Α. Στον ηλεκτρικό πίνακα θα προσαρτηθεί διάταξη διόρθωσης του συνημιτόνου με πυκνωτές συνολικής ισχύος 10 kvar και συσκευή ρύθμισης 6 βημάτων. Στην πρόσοψη του πίνακα θα τοποθετηθεί οθόνη αφής τουλάχιστον 7, η οποία αποτελεί μέρος του συστήματος αυτοματισμού και στην οποία θα αποικονίζονται βασικά στοιχεία της ΕΕΛ. Για κάθε κινητήρα θα υπάρχουν στην πρόσοψη του πίνακα τα ακόλουθα χειριστήρια: Επιλογέας θέσεων για αυτόματη (AUTΟ) και χειροκίνητη (MANUAL) λειτουργία Διακόπτης εκκίνησης (START), ο οποίος θα μπορεί να ενεργοποιήσει τον κινητήρα, μόνο όταν ο επιλογικός διακόπτης είναι στην θέση MANUAL. Διακόπτης στάσης (STOP), ο οποίος θα μπορεί να επηρεάσει τον κινητήρα, μόνο όταν ο επιλογικός διακόπτης είναι στην θέση MANUAL. Ενδεικτικές λυχνίες για την κατάσταση του κινητήρα, δηλ. για λειτουργία, στάση και πτώση θερμικού. Γειώσεις και αντικεραυνική προστασία Θα κατασκευαστεί γείωση προστασίας του ΓΠΧΤ η οποία θα συνδέεται με την θεμελιακή γείωση του οικίσκουμηχανοστασίου και θα περιλαμβάνει ταινία από ηλεκτρολυτικό χαλκό 40x4mm ή γαλβανισμένο συρματόσχοινο Φ10 mm το οποίο θα οδεύει περιμετρικά του κτιρίου και θα ενώνεται σε πολλαπλά σημεία με τον οπλισμό της κατασκευής. Η συνολική αντίσταση του συστήματος θα πρέπει να είναι μικρότερη από 2 Ohm. 2

4 Για την προστασία των κτιρίων από τις επιπτώσεις ενός κεραυνού προβλέπεται η εγκατάσταση Συστήματος Αντικεραυνικής Προστασίας (ΣΑΠ) σύμφωνα με το διεθνές πρότυπο IEC /1990 (ή το σχέδιο προτύπου ΕΛΟΤ 1197). Σε κατάλληλα σημεία περιμετρικά του κτιρίου θα κατασκευασθούν αναμονές για την σύνδεση των συλλεκτήριων αγωγών οροφής της αντικεραυνικής προστασίας. Το σύστημα της αντικεραυνικής προστασίας θα είναι τύπου κλωβού Faraday αποτελούμενο από συλλεκτήριο σύστημα βρόχων διαστάσεων 20Χ10Μ ακίδες συλλογής ανά 25 m2 εμβαδού οροφής, στηρίγματα και αγωγούς συλλογής Φ8 mm χαλκού κατά DIN Κεντρική μονάδα ελέγχου-αυτοματισμοί Ο έλεγχος του συστήματος θα γίνεται από προγραμματιζόμενη ηλεκτρονική μονάδα (PLC), η οποία θα ρυθμίζει την λειτουργία όλων των μηχανικών μερών. Θα συνοδεύεται από πλήρες λογισμικό για τη λειτουργία και έλεγχο της μονάδας. Στοιχειώδεις ρυθμίσεις παραμέτρων λειτουργίας θα μπορούν να γίνουν από την οθόνη αφής, η οποία θα βρίσκεται στην πρόσοψη του ηλεκτρικού πίνακα και θα συνδέεται με το PLC. Ο έλεγχος και η λειτουργία όλων των αντλιών θα γίνεται αυτόματα από το PLC μέσω διακοπτών στάθμης (φλοτεροδιακόπτες). Για κάθε κινητήρα του συστήματος θα μεταβιβάζονται στο κεντρικό PLC τουλάχιστον τα ακόλουθα σήματα: Θέση επιλογικού διακόπτη (AUT/MAN) Σήμα λειτουργίας (RUN) Σήμα στάσης (STOP) Σήμα πτώσης θερμικού (FAULT). Ειδικά για τις αντλίες τροφοδοσίας θα μεταβιβάζεται και η ένδειξη ύπαρξης νερού στο κάρτερ του κινητήρα καθώς και η ένδειξη διακοπής εξαιτίας των θερμίστορ. 3. Ελεγχος λειτουργίας Όλες οι αντλίες θα ελέγχονται από στάθμη υγρού και χρονοπρόγραμμα. Για τα PLC θα απροβλέπεται κατάλληλη μονάδα αδιάλειπτης λειτουργίας (UPS), ώστε να παραμένουν σε λειτουργία κατά το μικρό χρονικό διάστημα, που μεσολαβεί μεταξύ της ενδεχόμενης διακοπής ρεύματος και της λειτουργίας του ΗΖ. Με το κεντρικό PLC θα συνδεθεί κατάλληλο modem GSM/GPRS, το οποίο θα μπορεί να μεταδώσει δεδομένα λειτουργίας της ΕΕΛ είτε σε απομακρυσμένο κέντρο ελέγχου είτε σε κινητό τηλέφωνο. 4. Υπολογισμοί ηλεκτρικών μεγεθών Η παρούσα µελέτη έγινε σύµφωνα µε το Ελληνικό Πρότυπο ΕΛΟΤ ΗD 384 "Απαιτήσεις για ηλεκτρικές εγκαταστάσεις", χρησιµοποιώντας και τα ακόλουθα βοηθήµατα: α) Εlectrical Installations handbook, Vol 1 & 2, SIEMENS β) Kανονισµοί Ηλεκτρικών Εσωτερικών Εγκαταστάσεων γ) Κανονισµοί ΕΗ δ) Ειδικά Κεφάλαια Ηλεκ/κών εγκαταστάσεων και ικτύων,. Τσανάκα ε) Τεχνικό Εγχειρίδιο FULGOR 3

5 στ)εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις, Μ. Μόσχοβιτς. ΠΑΡΑ ΟΧΕΣ & ΚΑΝΟΝΕΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ (α) Βασικές σχέσεις: U = I x R (νόµος του Ωµ) W = I² x R x t (θερµότητα ρεύµατος) 2 l R = (Αντίσταση Κυκλώµατος) K x A P = U x I (ισχύς στο συνεχές ρεύµα) P = U x I x cosφ (ισχύς στο εναλλασσόµενο µονοφασικό) P = 1.73 x U x I x cosφ (ισχύς στο τριφασικό). (β) Πτώση τάσης και διατοµή καλωδίων: (β1) Πτώση τάσης u (V) - Μονοφασικό u = 2 x cosφ ( ω x L x sinφ ) x I x l Κ x Α - Τριφασικό cosφ u = 1.73 x ( ω x L x sinφ ) x I x l Κ x Α όπου: U: Τάση δικτύου σε V σε σύστηµα 2 αγωγών µεταξύ των αγωγών, σε σύστηµα συνεχές 3 αγωγών µεταξύ των 2 κυρίων αγωγών, σε τριφασικά συστήµατα µεταξύ δύο κυρίως αγωγών u: Πτώση τάσης σε V από την αρχή µέχρι το τέλος του κυκλώµατος I: Ενταση ρεύµατος σε A R: Αντίσταση σε Ωµ W: Ενέργεια σε W x s P: Ισχύς σε W K: Αγωγιµότητα cosφ: συντελεστής Ισχύος Α: ιατοµή καλωδίου σε mm 2 l: Μήκος της γραµµής σε m 4

6 t: χρονική διάρκεια σε s L: Επαγωγική αντίσταση του καλωδίου σε Η/m (ω=2πf, f=50 Ηz) (β2) ιατοµή Α (mm 2 ) Επιλέγεται καλώδιο τέτοιο, ώστε το ρεύµα που περνάει απο την γραµµή να είναι µικρότερο από το επιτρεπόµενο ρεύµα του καλωδίου και ταυτόχρονα η προκύπτουσα πτώση τάσης να είναι µικρότερη από την επιθυµητή (προκύπτει από τις σχέσεις της παραγράφου β1). Για την εύρεση του επιτρεπόµενου ρεύµατος λαµβάνονται υπόψη το είδος του καλωδίου, το µέσο όδευσης, η θερµοκρασία περιβάλλοντος, η µέγιστη επιτρεπόµενη θερµοκρασία καλωδίου, και ο τρόπος διάταξης και λειτουργίας. (β3) Οργανα προστασίας Ο υπολογισµός γίνεται σε κάθε γραµµή µε έναν από τους δύο παρακάτω τρόπους: επιλέγεται όργανο προστασίας ώστε το επιτρεπόµενο ρεύµα να είναι µεγαλύτερο από το ρεύµα της γραµµής επιλέγεται όργανο προστασίας ώστε το επιτρεπόµενο ρεύµα να είναι µεγαλύτερο από το ρεύµα της γραµµής, και το µέγεθός του να είναι το αµέσως µικρότερο της επιτρεπόµενης έντασης του καλωδίου. (β4) Ρεύµα Βραχυκυκλώσεως Το επιτρεπόµενο ρεύµα βραχυκυκλώσεως υπολογίζεται από την σχέση: A I = t όπου Ι σε ka, A διατοµή καλωδίου και t διάρκεια βραχυκυκλώµατος. Το ρεύµα βραχυκυκλώσεως στους πίνακες υπολογίζεται µε την σχέση: V I = z όπου z η συνολική αντίσταση σε όλη την διαδροµή του καλωδίου. Η παραπάνω σχέση υπερκαλύπτει και την σχέση Ι = ( 3 V)/2z, που ισχύει για την περίπτωση τριφασικού βραχυκυκλώµατος. Τα αποτελέσµατα των γραµµών του δικτύου παρουσιάζονται πινακοποιηµένα µε τις ακόλουθες στήλες: Τµήµα Γραµµής Μήκος Γραµµής (m) Φορτίο (kw) Είδος Φορτίου Cosφ Φάση Πτώση Τάσης (V) ιατοµή Καλ. (mm 2 ) 5

7 Ασφάλεια (Α) Επίσης, για κάθε πίνακα της εγκατάστασης πραγµατοποιείται αναλυτικός υπολογισµός, µε αποτελέσµατα που εµφανίζονται όπως ακολούθως, ενώ στο επάνω µέρος εµφανίζεται πινακάκι µε τις ακόλουθες στήλες: 6

8 Είδος Φορτίου Εγκατ. Πραγµ. Ισχύς (kw) Cosφ (KVxA) Εγκατ. Φαιν. Ισχύς (KVxA) Ετεροχρονισµός Μέγιστη πιθανή ζήτηση. Τα στοιχεία αυτά αναγράφονται ανά είδος φορτίου (συγκεντρωτικά) και στο κάτω µέρος αναγράφεται το σύνολο της µέγιστης πιθανής ζήτησης. Με βάση τα αποτελέσµατα αυτά αναγράφονται πιο κάτω τα εξής: KATANOMH ΦΑΣΕΩΝ R S T Mέγιστη Εµφανιζόµενη Ενταση (A) Συνολικός Συντελεστής Ζήτησης Ενταση για Ισοκατανοµή Φάσεων (A) Πιθανή Μέγιστη Εµφανιζόµενη Ενταση (A) ΠΡΟΣΑΥΞΗΣΕΙΣ Λόγω Εφεδρείας (%) Λόγω Κινητήρων (Α) Λόγω Εναυσης Λαµπτήρων (Α) ΤΕΛΙΚΟ ΡΕΥΜΑ (A) τύπος καλωδίου επιτρεπόµενο ρεύµα καλωδίου σε Κ.Σ. (Α) συντελεστής διόρθωσης επιτρεπόµενο ρεύµα καλωδίου (Α) Γενικός ιακόπτης (A) Ασφάλεια ή Αυτ. ιακόπτης (A) Tροφοδοτικό Καλώδιο (mm2) Bαθµός Προστασίας πίνακα. 7

9 Στοιχεία ικτύου Φασική Τάση ικτύου (V) Τύπος Καλωδίων Συντελεστής Αγωγιµότητας (S m/mm²) 230 Χαλκός 56 8

10 Τυπικά Είδη Φορτίων Είδος Φορτίου CosΦ Ετερ οχρον ισµός Πτώση Τάσης (%) Τρόπος Σύνδεσης Είδος Γραµµής Φωτισµός Μονοφασική Ρευµατοδότε Μονοφασική Εφεδρική γρ Μονοφασική Κινητήρας Αντλία λυµάτ Τριφασική 9

11 ίκτυο Ηλεκτρικής Εγκατάστασης Τµήµα ικτύου Μήκος Γραµµής. (m) Φορτίο Γραµµής (KW) Είδος Φορτίου CosΦ Φάση Πτώση Τάσης (V) Είδος Γραµµής Επιθ. ιατοµή (mm²) Υπολ. ιατοµή (mm²) Μέγιστη Ασφάλεια (A) Α.Π Πίνακας Α Φωτισµός Α Ρευµατοδότες Α Ρευµατοδότες Α Φωτισµός Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Κινητήρας Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Κινητήρας Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων Α Αντλία λυµάτων

12 Υπολογισµοί Ηλεκτρικής Εγκατάστασης Τµήµα ικτύου Μήκος Γραµµής. (m) Φορτίο Γραµµής (KW) Είδος Φορτίου CosΦ Είδ. Καλ. Αριθ. Παρά Καλ. Υπολ. ιατοµή (mm²) Επιθ. ιατοµή (mm²) Επιτρ. Ρεύµα Κ.Σ. Συντ. ιορθ. Επιτρ. Ρεύµα (Α). Μέγιστη Ασφάλεια (A) Α.Π Πίνακας J1VV-R Α Φωτισµός 0.95 H07V-U Α Ρευµατοδότες 0.9 H07V-U Α Ρευµατοδότες 0.9 H07V-U Ρεύµα Γραµµής (Α) Α Φωτισµός 0.95 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Κινητήρας 0.95 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Κινητήρας 0.95 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U Α Αντλία λυµάτων 0.8 J1VV-U

13 Aνάλυση Φορτίου Πίνακα Ονοµα Πίνακα Έίδος Φορτίου : Α.Π : ΓΕΝΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ Εγκατεστηµ Ισχύς (kw) CosΦ Φαινόµενη Ισχύς (kva) Ετερο χρονι σµός Μεγιστη Ζήτηση (kva) Φωτισµός Ρευµατοδότες Αντλία λυµάτων Κινητήρας ΣΥΝΟΛΑ Κατανοµή Φάσεων R (KVA) : 9.23 S (KVA) : 9.82 T (KVA) : 9.10 Μέγιστη Εµφανιζόµενη Ένταση (A) : Συνολικός Συντελεστής Ζήτησης : 0.96 Ένταση για Ισοκατανοµή Φάσεων (A) : Πιθανή Μέγιστη Εµφανιζόµενη Ένταση (A) : Προσαυξήσεις Λόγω Εφεδρείας (%) : Λόγω Κινητήρων (A) : Λόγω Έναυσης Λαµπτήρων (A) : Τελικό Ρεύµα (A) : Τύπος Καλωδίου : J1VV-R Επιτρεπόµενο Ρεύµα Καλωδίου σε Κ.Σ (A) : Τρόπος τοποθέτησης : Έδαφος Θερµοκρασία εδάφους : 20 Συντελεστής διόρθωσης θερµοκρασίας : Θερµική αντίσταση εδάφους : 25 Συντελεστής διόρθωσης θερµικής αντίστασης : Πλήθος κυκλωµάτων : 1 Συντελεστής οµαδοποίησης : Συντελεστής ιόρθωσης : Επιτρεπόµενο Ρεύµα Καλωδίου (A) : Επιλέγεται Γενικός ιακόπτης (A) : 63 Ασφάλεια ή Αυτόµατος ιακόπτης (A) : 50 Τροφοδοτικό Καλώδιο (mm²) : Βαθµός Προστασίας Πίνακα : IP Ενσωµατωµένος σε άλλο Πίνακα : Όχι 12

14 Πτώση Τάσης στις Γραµµές του ικτύου Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.1 : V ( 0.450%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.2 : V ( 0.054%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.3 : V ( 0.009%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.4 : V ( 0.907%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.5 : V ( 1.164%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.6 : V ( 1.164%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.7 : V ( 0.848%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.8 : V ( 1.095%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.9 : V ( 1.095%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.10 : V ( 1.599%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.11 : V ( 0.274%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.12 : V ( 0.274%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.13 : V ( 0.100%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.14 : V ( 0.100%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.15 : V ( 0.182%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.16 : V ( 0.182%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.17 : V ( 0.100%) Πτώση τάσης στη γραµµή A-->Α.18 : V ( 0.100%) υσµενέστερη γραµµή A-->Α.5 : V ( 1.164%) Υ/Σ -Υπολογισμός Πυκνωτών Διόρθωση συντελεστή ισχύος Ενεργός ισχύς P = 14,67 kw Υφιστάμενο cos φ1 = 0,84 ====> φ1 = 0, rad Επιδιωκόμενο cos φ2 = 1 ====> φ2 = 0 rad tan φ1 = 0, tan φ2 = 0 Επομένως η αναγκαία ισχύς των πυκνωτών είναι : Qc = P * (tan φ1- tan φ2) = 8,41 kvar Προσαύξηση 10 % = 0,84 kvar ΣΥΝΟΛΟ = 9,25 kvar 13

15 Ισχύς προτεινόμενων πυκνωτών = 10,00 kvar Για την επίτευξη του βελτιωμένου συνημιτόνου 1 χρησιμοποιούμε 2 συστοιχίες πυκνωτών των 5 kvar, με προγραμματιζόμενο ρυθμιστή αέργου ισχύος 1 εώς 6 βημάτων. ΟΜΑΔΑ ΜΕΛΕΤΗΣ Παχή Ελευθερία Πολιτικός Μηχανικός Παπακωνσταντίνου Αργύρης Χημικός Μηχανικός Μπουφίκος Ηλίας Μηχανολόγος Μηχανικός Θεωρήθηκε H Δ/ντρια Τ.Υ. ΔΕΥΑΛ Ζαχίδου Άννα Πολιτικός Μηχανικός Εγκρίθηκε με την αριθμ. 163/8/ Απόφαση του Δ.Σ. της Δ.Ε.Υ.Α.Λ. 5. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ - ΣΧΕΔΙΑ ΗΛ. ΠΙΝΑΚΑ Ακολουθούν τα σχέδια του ηλ. Πίνακα. 14