Высоковольтная электроэнергетика реконструкция электроснабжения пожарного депо

Введение
Надежность работы электрических сетей, электростанций и энергосистем в значительной степени зависит от надежности работы силовых трансформаторов и автотрансформаторов (силовых трансформаторов), так как они являются наиболее массовыми элементами энергосистем электростанций и электрических сетей.
Особенностью экономического развития Российской энергетики в настоящее время и в среднесрочной перспективе является необходимость эксплуатации значительного числа силовых трансформаторов с большим сроком службы (превышающим расчетный срок в 1,5-2 раза).
В области трансформаторостроения наиболее актуальными являются инновационные решения, относящиеся к обеспечению надежности работы трансформаторов и длительного безремонтного срока службы трансформаторов. Прежде всего это использование надежных комплектующих, не требующих ремонтов и имеющих нормативный срок эксплуатации более тридцати лет без капитального ремонта, таких, как высоковольтные вводы с RIP изоляцией, РПН с вакуумными контактами, воздухоосушители, не требующие обслуживания, качественный крепеж с горячим цинкованием.
В числе востребованных в наши дни инновационных решений также использование в конструкции трансформатора материалов со сроком службы более тридцати лет, например уплотняющей фтор-силиконовой резины с температурным диапазоном работы от –60 ºС до 140 ºС, систем покрытия (окраски) со сроком эксплуатации не менее тридцати лет, использование систем охлаждения типа М (ONAN) для трансформаторов мощностью до 100 МВА с исключением вращающихся элементов – электрических двигателей (тем самым значительно повышается надежность системы охлаждения трансформатора), применение адаптерной конструкции присоединения высоковольтных вводов
Высоковольтные сухие трансформаторы ТС и ТСЗ применяются на объектах с требованиями в части особой пожаробезопасности, взрывозащищённости, экологической чистоты. Номинальная частота - 50(60) Гц.

Основные элементы силового трансформатора

При проведении реконструкции электроснабжения пожарного депо с использованием высоковольтного трансформатора, проведём анализ электрооборудования и выделим категорию снабжения электроэнергией помещений для размещения пожарных расчетов, транспорта.
Электрическое оборудование пожарной части относится к 1 группе.

Краткая характеристика пожарного депо
Проводим реконструкцию электроснабжения здания пожарного депо, с использованием высоковольтного источника питания, расположенного по адресу: Мурманская обл. г. Апатиты ул. Промышленная д.7.
Пожарное депо включает следующих потребителей электроэнергии:
Тепловой пункт служит для теплоснабжения пожарного депо.
Аккумуляторная служит для автономного электроснабжения.
Насосная предназначена для перекачки воды.
Венткамера - предназначены для вентиляции помещений, отсасывания газов, в котельных и других помещений.
схемы электроснабжения при реконструкции
Напряжение сети для реконструкции берем 10/0,4/0,22 кВ.
Проектируем схему по условиям надежности электроснабжения потребителей для 1-ой категории в соответствия с техническим условиям при реконструкции.
По степени надежности электроснабжения, электроприемники здания относятся к потребителям II категории; освещение аварийное, противопожарные системы, системы дымо-удаления - к I категории на основании п.5.1 свода правил СП, ПУЭ.
При реконструкция предусмотрим электроснабжение питание здания в рабочем режиме от разных секций щита 0,4 кВ от двух трансформаторных подстанции по радиальной схеме двумя взаимо-резервируемыми равномерно загруженными кабельными линиями.
Проектом реконструкции пожарного депо предусмотрим равномерное распределение нагрузок по вводам в нормальном режиме и перевод всей нагрузки на один ввод в аварийном режиме.
На вводе в здание пожарного депо проектом реконструкции предусмотрен отдельный главный распределительный щит (ГРЩ), который комплектуется из панелей серии ВРУ1.
Для потребителей I категории проектом реконструкции пожарного депо предусмотрено автоматическое включение резерва (АВР).
При реконструкции пожарного депо предусматривается автоматизация системы электроснабжения в объеме автоматического переключения при помощи шкафа АВР для потребителей I категории электроснабжения в аварийном режиме. Реконструкцией предусмотрен общий учет активной и реактивной энергии, который устанавливается на шинах РУ-0,4 кВ и вводных панелях главных распределительных щитов. Выбор схем питающих сетей и расчет пропускной способности всех ее элементов в проекте реконструкции пожарного депо производится с учетом наименьших потерь мощности и электроэнергии.
Выбор силовых трансформаторов при реконструкции
Проектом предусмотрено что источником электроснабжения является двух трансформаторных подстанций является (ТДН-16000/110). Для питания низковольтных потребителей будет использоваться трёхфазные силовые трансформаторы серии ТС до 4000 кВА предназначены для преобразования электроэнергии в сетях энергосистем и служат для понижения напряжения трёхфазного переменного тока. Номинальное верхнее напряжение 10 или 6 кВ, низкое напряжение 400В или 230В.
Проект реконструкции выполнен для системы трансформатора с глухо заземленной нейтралью. Система заземления ТN-C-S.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме проектом предусматриваются следующие меры защиты от прямого прикосновения:
- основная изоляция токоведущих частей электрооборудования;
- применение оболочек электрооборудования со степенью защиты, соответствующей категории помещений;
- применение устройств защитного отключения (УЗО).
Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения
изоляции в проекте приняты меры защиты при косвенном прикосновении:
- защитное заземление электроустановки ;
- автоматическое отключение питания; автоматические выключатели приняты согласно «п.1.7.79 ПУЭ (ред.7)» с наибольшим допустимым временем отключения в групповых сетях U~220В -0,4 сек., U~380В -0,2 сек; в цепях, питающих распределительные групповые щиты время отключения не превышает 5 сек;
- система уравнивания потенциалов.
При реконструкции выполнена система уравнивания потенциалов, соединяющей между собой следующие проводящие части:
- металлические части систем вентиляции;
- металлические трубы коммуникаций, входящих в здание;
- металлоконструкции здания;
- заземляющие проводники электрооборудования, присоединенные к защитному заземлителю электроустановки.
Соединение указанных проводящих систем между собой выполняется через главную заземляющую шину, соединенную с наружным заземляющим устройством.
Реконструкцией предусмотрен наружный контур повторного заземления, который выполняется из трех стержней круглой стали диаметром 18 мм и длиной 3 м, полосовой стали 40х5 мм2, соединяющей эти стержни и присоединением этого контура к главной шине заземления (ГЗШ) двумя линиями из стали диаметром 16 мм. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Оболочка питающих кабелей так же присоединяется к ГЗШ.
Тип, класс проводов и осветительной арматуры
Для распределения электроэнергии в проекте реконструкции применены кабели с медными жилами ВВГнг-LS. В подвале и на кровле предусматривается прокладка кабеля ВВГнг-LS.
На 1 и 2 этаже и подвальном помещении предусматривается скрытая прокладка кабеля ВВГнг-LSв.
Групповые сети аварийного освещения и распределительные сети систем дымоудаления выполняются огнестойким кабелем с медными жилами с изоляцией и оболочкой ВВГнг-FRLS.
Сечения кабелей определяются по току нагрузки с проверкой по допустимому отклонению напряжения и отключение токов однофазного короткого замыкания.
Места прохода кабельных проводок через стены, перегородки уплотняются несгораемыми материалами для обеспечения огнестойкости 0,75ч.
Расчет освещенностей производится в соответствии с требованиями «СНиП «Естественное и искусственное освещение», «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
Для общего освещения в основном приняты светильники с люминесцентными лампами.
При реконструкции в проекте типы светильников принимаются исходя из условий среды, назначения и габаритов помещений, норм освещенностей.
Проектом реконструкции пожарного депо предусмотрено рабочее и аварийное освещение; в помещениях электрощитовой, водомерном узле, тепловом узле и насосной предусматривается ремонтное освещение напряжением 36В. Аварийное освещение предусматривается в электрощитовой, венткамерах, в тепловом узле и насосной. Эвакуационное освещение предусмотрено в здании, подвале, коридорах и лестничных клетках. В коридорах и проходах на путях эвакуации предусматривается установка световых указателей с питанием от автономных источников.
Проектом реконструкции пожарного депо при резервирование электроэнергии по стороне 10 кВ применяется двухлучевая схема электроснабжения, подстанция 10/0,4 кВ принята двух-трансформаторная с автоматическим секционным переключением, электроснабжение главного щита принято двумя взаиморезервируемыми кабельными линиями с установкой на вводе вводно-переключающей панели серии ВРУ1, для аварийного освещения, питание приборов ОПС, противопожарных систем, систем дымоудаления проектом предусмотрено дополнительное автоматическое включение резерва (АВР).