Gotowiec 1 - Projekt instalacji elektrycznej PDF

Preview

Summary

Projekt instalacji elektrycznej...

Description

Spis treści 1. Opis techniczny

1

1.1 Założenia projektowe 1 1.2 Układ zasilający 2 1.3 Instalacja oświetleniowa 3 1.4 Instalacja gniazdek jednofazowych 1.5 Instalacja siłowa 4 1.6 Instalacja przeciwporażeniowa 5 1.7 Ochrona przepięciowa 5 2. Obliczenia techniczne

4

6

2.1 Obliczenia natężenia oświetlenia6 2.2 Obliczenia mocy zainstalowanej 8 2.3 Obliczenia mocy zapotrzebowania 8 2.4 Dobór kabli i zabezpieczeń rozdzielnic RG, RO, RS 2.5 Instalacja oświetleniowa 13 2.6 Instalacja jednofazowych gniazd wtykowych 17 2.7 Instalacja siłowa 19 2.8 Dobór transformatora 31 2.9 Kompensacja mocy biernej 32

10

3. Rysunki wykonawcze Rys. 1. Rozmieszczenie pomieszczeń i wymiarowanie budynku Rys. 2. Schemat rozmieszczenia odbiorników silnikowych Rys. 3. Schemat instalacji jednofazowych gniazd wtykowych 230V Rys. 4. Schemat instalacji oświetleniowej Schemat jednokreskowy rozdzielnicy RO Schemat jednokreskowy rozdzielnicy RS Schemat jednokreskowy rozdzielnicy RG Podsumowanie instalacji oświetleniowej dla poszczególnych pomieszczeń

1. Opis techniczny.

1.1 Założenia projektowe

Projekt dotyczy instalacji elektrycznej zakładu obróbki drewna. Zakres projektu obejmuje instalację oświetleniową, instalację jednofazowych gniazd wtykowych, instalację siłową, dobór transformatora oraz dobór baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej. Zakład zasilany jest z sieci średniego napięcia 15kV za pomocą linii napowietrznej i posiada własną sieć rozdzielczą. Stacja transformatorowa jest obciążona czterema odbiorcami z których jeden podlega szczegółowemu opracowaniu.

Szczegółowemu opracowaniu podlega tylko jeden odbiorca. Wymiary budynku: długość=35m, szerokość=40m, wysokość=4,8m w którym znajdują się: - hala produkcyjna - magazyn - szatnia - pomieszczenie z natryskami - 2x toaleta - stołówka - korytarz - biuro prezesa - księgowość - sekretariat - biuro kierownika produkcji

1.2 Układ zasilający

Moc zwarciowa Sk"=190MVA

1 PNi=80kW

Obiekt projektowy PNi=180kW 2 PNi=140kW 3 PNi=100kW

Wewnątrz budynku zaprojektowano rozdzielnicę główną RG, dwie rozdzielnice oświetleniowe: RO1 zawierającą obwody części socjalnej i biurowej, RO2 zawierającą obwody hali produkcyjnej oraz siłową RS. Rozdzielnicę RG zasilić kablem YKYżo 4x95 mm2 . Jako zabezpieczenie kabla zastosować rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy z wkładkami WT-3C/gG 250A K . Z rozdzielnicy RG zasilić rozdzielnicę RO i RS. Rozdzielnicę RO zasilić kablem YKYżo 5x2,5 mm 2. Jako zabezpieczenie kabla zastosować rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy z wkładkami WT-00/gG 35A. Rozdzielnicę RS zasilić kablem YKYżo 5x70 mm 2. Jako zabezpieczenie kabla zastosować rozłącznik izolacyjny bezpiecznikowy z wkładkami WT-3C/gG 250A K.

1.3 Instalacja oświetleniowa Dobór i rozmieszczenie opraw oświetleniowych zaprojektowano w programie Dialux dla każdego pomieszczenia budynku. Obwody oświetleniowe zasilić z rozdzielnicy RO serii BF firmy Eaton Electric. Zastosować rozdzielnicę 4-rzędową z drzwiami. Obwody oświetlenia wykonać przewodem YDYżo 3x1,5mm2. W poszczególnych pomieszczeniach zastosować oprawy: - hala produkcyjna - ESSYSTEM 2536104 COSMO LED 1587 - magazyn - ESSYSTEM 2536104 COSMO LED 1587 - szatnia - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - pomieszczenie z natryskami - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - 2x toaleta - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - stołówka - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - korytarz - ESSYSTEM 2536104 COSMO LED 1587 - biuro prezesa - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - księgowość - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - sekretariat - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 - biuro kierownika produkcji - ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630

Oprawy należy czyści co 2 lata. Na hali, oraz w magazynie zastosować korytka kablowe. W toaletach , szatni, stołówce oraz pomieszczeniach biurowych zastosować sufit podwieszany na wysokości 3m. Wszystkie wyłączniki montować na wysokości 1,4 m od posadzki. Łączenie przewodów między lampami tego samego obwodu dokonać wewnątrz opraw oświetleniowych. Pozostałe połączenia przewodów w przypadku wyłączników podtynkowych wykonać w puszkach instalacyjnych głębokich o długości 80 mm. Rozprowadzenie poszczególnych obwodów wykonać zgodnie ze schematem.

1.4 Instalacja jednofazowych gniazd wtykowych Obwody jednofazowych gniazd wtykowych zasilić z rozdzielnicy RO przewodem YDYżo 3x2,5mm2. Zastosować gniazda podtynkowe Legrand z serii Cariva. Na każdy obwód przyjęto moc P=2kW. W hali produkcyjnej, magazynie, toalecie oraz na stołówce zastosować gniazda w klasie szczelności IP44 mocowane na wysokości 1,2m. W pozostałych pomieszczeniach gniazda montować na wysokości 0,2m od posadzki. Łączenie przewodów tego samego obwodu wykonać w puszkach podtynkowych przy pomocy szybko złączek wago lub bezpośrednio na osprzęcie. Rozmieszczenie gniazd wykonać zgodnie ze schematem.

1.5 Instalacja siłowa Obwody instalacji siłowej zasilić z rozdzielnicy RS serii BF firmy Eaton Electric. Zastosować rozdzielnicę 3-rzędową z drzwiami. Przewody poprowadzić w rurach osłonowych SPYRA PRIMO umieszczonych w posadzce. W przypadku wentylatorów przewody poprowadzić w rurach instalacyjnych mocowanych do ścian za pomocą uchwytów a w przypadku sufitu poprowadzić w drabince kablowej. Przewody łączyć bezpośrednio do listwy zaciskowej maszyny. Wszystkie maszyny posiadają własne zabezpieczenia silnikowe umieszczone w skrzynkach zasilająco sterowniczych.

1.6 Instalacja przeciwporażeniowa

Zgodnie z PN-IEC 60364-4-4-41 zastosowano następujące środki ochrony: a) Ochrona od porażeń w postaci ochrony podstawowej – izolacja przewodów, obudowy ochronne aparatów i urządzeń elektrycznych chroniące przed dotykiem bezpośrednim. b) Ochrona dodatkowa – samoczynne wyłączenie zasilania realizowane poprzez wyłączniki instalacyjne lub bezpieczniki w zależności od miejsca oraz wyłączniki RCD jako ochrona uzupełniająca. W przypadku jednofazowych gniazd wtykowych zastosować wyłączniki różnicowoprądowe typu AC, w przypadku niepoprawnego działania zastosować typ A (czułe na prąd sinusoidalny i wyprostowany pulsacyjnie). W przypadku instalacji oświetleniowej zastosować wyłączniki różnicowoprądowe typu AC, w obwodach trójfazowych zastosować wyłączniki typu A, w przypadku nieprawidłowego działania zmienić na typ B. Wszędzie stosować wyłączniki różnicowo prądowe 30mA, tylko w przypadku maszyn powyżej 10kW zachodzi konieczność stosowania 100mA. Główne połączenie wyrównawcze łączące przewody ochronne, uziemienia naturalne i sztuczne oraz zbrojenie budynku wykonać w rozdzielnicy głównej RG. c) Dodatkowo należy wykonać instalację odgromową budynku. Siatkę zwodów na budynku i przewodów odprowadzających należy wykonać drutem stalowym ocynkowanym o średnicy 8mm. Przewody odprowadzające do złącz kontrolnych sprowadzić w czterech narożnikach budynku. Jako uziom zastosować uziom fundamentowy. Przewody uziemiające wyprowadzić w miejscu złącz kontrolnych. Złącza kontrolne umieścić na wysokości 140 cm . Rezystancja uziomu powinna wynosić nie więcej niż 10Ω.

1.7 Ochrona przepięciowa Do ochrony instalacji przed skutkami bezpośrednich wyładowań atmosferycznych w elektryczną sieć zewnętrzną zastosowano ograniczniki przepięć klasy B montowane w rozdzielnicy 0,4kV zasilającej rozdzielnicę główną budynku RG. W rozdzielnicach RO oraz RS zastosowano ograniczniki przepięć klasy C chroniące przed skutkami przepięć powstałych w wyniku pośrednich wyładowań atmosferycznych lub procesów łączeniowych w sieci elektrycznej.

2. Obliczenia techniczne

2.1 Obliczenia natężenia oświetlenia Pomieszczenie z natryskami: Wymagane natężenie świetlne w toalecie wynosi: 200lx. Do oświetlenia zostały wybrane oprawy typu ESSYSTEM 5418001 LUNA BIS LED 630 Dane oprawy: Un=230V, Pn=19W Strumień świetlny ϕ0=1600 lm Hp- wysokość płaszczyzny roboczej Hs- odległość płaszczyzny opraw od sufitu Hm- wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą P i Q- wymiary pomieszczenia S- pole powierzchni pomieszczenia 1) Powierzchnia pomieszczenia: S=P*Q S=3*3=9m2 2) Wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą: Hm=H-Hs- Hp Hm=3-0-0,85=2,15m 3) Wskaźnik pomieszczenia: 9 S = =0,70 w= H m∗(P+Q) 2,15∗(3+3) 4) Ekwiwalentny średni współczynnik odbicia od ścian:  sufit suf = 70%  ścian sc = 50%  podłogi p = 20%  szyb = 8% dla szyb przezroczystych

❑esc =

❑sc ( 2Q +P )∗ H m +❑ szyb∗Q∗H m 50 ( 2∗3+3 )∗2,15 + 8∗3∗2,15 = =39,5 % 2( Q +P )∗H m 2 ( 3+3 )∗2,15

5) Wskaźnik wnętrza przysufitowego: Hm 2,15 w s= w= ∗0,7 =150,5 Hs 0,01 6) Ekwiwalentny średni współczynnik odbicia od wszystkich płaszczyzn wnętrza przysufitowego: W s∗❑suf +2 ❑ść 150,5∗0,7 +2∗0,5 ❑śrwn= = =0,70 W s +2 150,5+2 7) Ekwiwalentny średni współczynnik odbicia od sufitu: W s∗❑śrwn 150,5∗0,7 = =0,70 ❑śrwn = W s +2(1−❑śrwn ) 150,5 + 2∗(1−0,70)

Obliczone wartości ekwiwalentnych współczynników odbicia wynoszą:  ścian – 40%  sufitu – 70%  płaszczyzny roboczej - 10% Odczytane z tablic dla esc=50%, ep=10% i w=0,8 sprawność oświetlenia: dla esuf=70% =0,31 8) Całkowity strumień: E śr∗S∗k 200∗9∗0,8 = ϕc = =4645 lm ❑oś 0,37 k - dobrany współczynnik zapasu 0,8 9) Wymagana liczba opraw: ϕc 4645 N= = =2,9 ≈ 3 ϕo 1600

2.2 Obliczenia mocy zainstalowanej

Lp . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pomieszczenie hala produkcyjna magazynek pomieszczenie z natryskami WC łazienka

stołówka korytarz biuro prezesa księgowość sekretariat biuro kierownika produkcji szatnia suma

Oświetlenie [kW]

Gniazda 1-f [kW]

Maszyny [kW]

5,85

2

178,4

0,117

0,5

-

0,057

0,5

-

0,038 0,076 0,114 0,390

0,5 0,5 2 1

0,114 0,114 0,133 0,076 0,114

1 1 1 1 1

-

7,193

12

178,4

Tabela 2. Zestawienie mocy zainstalowanej w poszczególnych pomieszczeniach.

Moc zainstalowana PNi=175,883kW

197,59 kW

2.3 Obliczenia mocy zapotrzebowania Moc zapotrzebowania obliczono na podstawie metody współczynnika zapotrzebowania kz. Po=k z∗P¿ Lp.

Pomieszczenie

1

hala produkcyjna

Oświetlenie [kW]

kz

Oświetlenie z kz

Gniazda 1-f [kW]

kz

Gniazda 1-f z kz

Maszyny [kW]

kz

Maszyny z kz

5,85

0,8

4,68

2

0,8

1,6

178,4

0,8

142,72

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

142,72

2

magazynek 0,117 0,7 0,082 0,5 0,8 0,4 pomieszczenie 3 0,057 0,7 0,040 0,5 0,8 0,4 z natryskami 4 WC 0,038 0,7 0,027 0,5 0,8 0,4 5 łazienka 0,076 0,7 0,053 0,5 0,8 0,4 6 stołówka 0,114 0,7 0,080 2 0,8 1,6 7 korytarz 0,390 0,7 0,273 1 0,8 0,8 8 biuro prezesa 0,114 0,7 0,080 1 0,8 0,8 9 księgowość 0,114 0,7 0,080 1 0,8 0,8 10 sekretariat 0,133 0,7 0,093 1 0,8 0,8 biuro 11 kierownika 0,076 0,7 0,053 1 0,8 0,8 produkcji 12 szatnia 0,114 0,7 0,080 1 0,8 0,8 Suma 5,621 9,6 Tabela 2. Zestawienie mocy zapotrzebowania w poszczególnych pomieszczeniach.

Moc zapotrzebowania Po=5,621+9,6+142,72=157,941kW

2.4 Dobór kabli i zabezpieczeń rozdzielnic RG, RO, RS

Rozdzielnica główna RG PRG=158,65kW

l=120m

a) Dobór przewodu: I B=

P 157,941 kW = =239,97 A √ 3∗U ∗cosφ √3∗400∗0,95

Przewód YKYżo 4 x 95 mm2 I z=270 A

b) Obciążalność długotrwała:

I B ≤ I z ⇒239,97≤ 270 ⇒warunek spełniony

c) Dopuszczalny spadek napięcia:

R=

120 l = =0,023Ω γ∗s 56∗95

U f =R∗I B=0,023∗239,97 =5,52 V

∆ U f %=

∆U f Uf

=

5,52 ∗100 %=2,40 % 230

∆ U f % ≤ ∆ U dop % ⇒2,40 %≤ 3 % ⇒warunek spełniony

Dobór zabezpieczenia: Wkładka topikowa przemysłowa zwłoczna WT-3C/gG 250A K I B ≤ I n ≤ I z ⇒239,97 ≤ 250 ≤270 ⇒warunek spe ł niony

Rozdzielnica oświetleniowa RO PRO=25,133 kW

l=33m

a) Dobór przewodu:

I B=

P 15,221 k = =23,13 A √ 3∗U ∗cosφ √3∗400∗0,95 2

Przewód YKYżo5 x 2,5 mm I z =36 A

b) Obciążalność długotrwała:

I B ≤ I z ⇒23,13≤ 36 ⇒warunek spełniony

c) Dopuszczalny spadek napięcia:

R=

33 l = =0,24 Ω γ∗s 56∗2,5

U f =R∗I B=0,24∗23,13=5,55 V

∆ U f %=

∆U f 5,55 = ∗100 % =2,41 % Uf 230

∆ U f % ≤ ∆ U dop % ⇒2,41 % ≤3 % ⇒warunek spełniony Dobór zabezpieczenia: Wkładka topikowa przemysłowa zwłoczna WT-00/gG 35A I B ≤ I n ≤ I z ⇒23,13 ≤ 35≤ 36 ⇒warunek spe ł niony

Rozdzielnica siłowa RS PRO=115,44kW

l=38m

a) Dobór przewodu:

I B=

P 142,72 k = =216,84 A √ 3∗U ∗cosφ √3∗400∗0,95 2

Przewód YKYżo5 x 70 mm I z =255 A

b) Obciążalność długotrwała:

I B ≤ I z ⇒216,84 ≤255 ⇒warunek spełniony

c) Dopuszczalny spadek napięcia:

R=

38 l = =0,01 Ω γ∗s 56∗70

U f =R∗I B=0,01∗216,84=2,17 V

∆ U f %=

∆U f 2,17 = ∗100 %=0,94 % Uf 230

∆ U f % ≤ ∆ U dop % ⇒0,94 % ≤ 3 % ⇒warunek spełniony Dobór zabezpieczenia: Wkładka topikowa przemysłowa zwłoczna WT-3C/gG 250A K I B ≤ I n ≤ I z ⇒216,84 ≤ 250 ≤ 255 ⇒warunek spe ł niony

2.5 Dobór przewodów i zabezpieczeń w raz z gniazdami jednofazowymi instalacji oświetleniowej.

Dobór przewodów: a) Ze względu na kryterium obciążalności długotrwałej dla obwodów jednofazowych. Należy dobrać przewód dla którego spełniony jest warunek IB ≤ IZ.

I B=

P U f ∗cosφ

I 2 ≤1,45∗I z

I 2 =1,45∗I n

gdzie: P- moc zainstalowana [W] Uf- napięcie fazowe [V] cosφ- współczynnik mocy- przyjmuje się wartość cosφ=0,95 IB- prąd obliczeniowy w obwodzie elektrycznym (prąd obciążenia przewodów) [A] I2- prąd zadziałania urządzeń zabezpieczających In- prąd znamionowy urządzeń zabezpieczających Iz- obciążalność prądowa długotrwała przewodu dla:

b) Ze względu na dopuszczalny spadek napięcia dla obwodów jednofazowych.

∆ U f % ≤ ∆ U dop %

gdzie: ∆Udop%- dopuszczalny procentowy spadek napięcia [%]-przyjmuje się wartość 2%

∆ U f =2∗R∗I B∗cosφ

gdzie:

R=

l γ∗s

γ- konduktywność- dla żył miedzianych przyjmujemy wartość 56 s- przekrój przewodu

[ mm2 ]

l- długość przewodu [m]

[

m Ω∗mm2

]

Hala oświetlenie

Obliczenia wykonano dla najdłuższego obwodu oświetleniowego o8. Pozostałe obwody będą spełniać warunki z uwagi na krótsze odcinki przewodów zasilających przy tej samej mocy oświetlenia.

a) Obciążalność długotrwała:

P=390 W , l =73 m

I B=

390 P = =1,79 A U f ∗cosφ 230∗0,95

Dobrany przewód YDYżo 3x1,5mm2 o Iz=15A

I B ≤ I z ⇒1,79 ≤ 15 ⇒warunek spełniony

b) Dopuszczalny spadek napięcia:

R=

72 l = =0,86 Ω γ∗s 56∗1,5

∆ U f =2∗R∗I B∗cosφ=2∗0,86∗1,79∗0,95=2,93 V

∆ U f %=

∆U f 2,93 ∗100 %=1,27 % = 230 Uf

∆ U f % ≤ ∆ U dop % ⇒1,27 % ≤ 2 %⇒warunek niespełniony

c) Dobór zabezpieczenia: MCB Wyłącznik nadprądowy Icn=6000A 1P B 6A

I B ≤ I n ≤ I z ⇒1,79 ≤ 6 ≤15 ⇒warunek spełniony

I 2 ¿ 1,45∗I n=1,45∗8=8,7

I 2 ≤1,45∗I z ⇒8,7 ≤21,75 ⇒warunek spełniony

Gniazda wtykowe jednofazowe: a) Obciążalność długotrwała:

P=2000 W , l =68 m

I B=

P∗k 2000∗0,8 =8,18 A = U f ∗cosφ 230∗0,85

Dobrany przewód YDYżo 3x2,5mm2 o Iz=24A

I B ≤ I z ⇒8,18≤ 24 ⇒warunek spełniony

b) Dopuszczalny spadek napięcia:

R=

68 l = =0,49 Ω γ∗s 56∗2,5

∆ U f =2∗R∗I B∗cosφ=2∗0,49∗8,18∗0,85=6,81 V

∆ U f %=

∆U f 6,81 ∗100 % =2,96 % = 230 Uf

∆ U f % ≤ ∆ U dop % ⇒2,96 % ≤ 3 % ⇒warunek spełniony c) Dobór zabezpieczenia: Dobrane zabezpieczenie: WYŁĄCZNIK NADPRĄDOWY S 302 B 10 2P 10 A 6 kA

I B ≤ I n ≤ I z ⇒8,18 ≤ 10 ≤24 ⇒warunek spełniony

I 2 ¿ 1,45∗I n=1,45∗10= 14,5 I 2 ≤1,45∗I z ⇒14,5 ≤ 34,8 ⇒warunek spełniony

Analogicznie wykonano obliczenia dla innych obwodów oświetleniowych Przekroje przewodów oraz zabezpieczenia nadprądowe zestawiono w poniższej tabeli:

Nazwa obwodu

Moc czynna P[W]

Długość przewodu [m]

Ib [A]

∆Uf% [%]

o1

390

44

1,79

0,77

O2 O3 O4

390 390 390

46 48 50

1,79 1,79 1,79

0,81 0,84 0,88

S [ mm2 ] 1,5 1,5 1,5 1,5

O5

390

52

1,79

0,91

1,5

O6

390

54

1,79

0,95

1,5

O7 O8 O9 O10 O11

390 390 390 390 390

56 58 60 62 64

1,79 1,79 1,79 1,79 1,79

0,98 1,02 1,05 1,09 1,12

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

O12

390

66

1,79

1,16

1,5

O13

390

68

1,79

1,19

1,5

O14 O15 O16 O17 O18

390 390 209 114 193

70 72 47 30 32

1,79 1,79 0,96 0,52 0,88

1,23 1,27 0,44 0,15 0,28

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

O19

390

34

1,78

0,6

1,5

O20

209

19

0,96

0,18

1,5

O21

228

21

1,00

Tabela 3. Zestawienie obwodów oświetleniowych.

0,22

1,5

Zabezpieczenie MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

MCB Icn=6000A 2P B 6A

Analogicznie wykonano obliczenia dla gniazd wtykowych jednofazowych. Przekroje przewodów oraz zabezpieczenia nadprądowe zestawiono w poniższej tabeli:

g1

Moc czynna P[W] 2000

Długość przewodu [m] 68

g2

2000

40

g3

2000

20

g4

2000

29

g5 G6

2000 2000

20 24

Nazwa obwodu

Ib [A]

∆Uf% [%]

S [ mm2 ]

8,18

2,94

8,18 8,18

1,73 0,86

2,5 2,5

8,18 8,18 8,18

1,25 0,86 1,04

Tabela 4. Zestawienie obwodów gniazdkowych.

2,5 2,5 2,5 2,5

Zabezpieczenie MCB Icn=6000...