Приточно-вытяжная система вентиляции и кондиционирования воздуха

перегр.

I _отс , А

при к.з.

Тип

потребит.

СП -1 (сборка 405 НН)

1

Кондиционер

Внутренний

1

10,32

19,36

~380

ВВГнг

4х25

Compact

NS 100N

100

40

25,2

440/252

КПА2-3,3

-01И

2

Устройство увлаж.

Воздуха

1

9

15

~380

ВВГнг

4х16

Compact

NS 100N

100

40

18

440/144

УУВП-9

3

Воздухонагреватель

1

8

15

~380

ВВГнг

4х16

GV2-P20

32

18

18

223

КЦКП

3,15

4

Вентилятор

1

0,75

1,4

~380

КВВГнг-LS

4х1,5

GV2-P05

32

2,5

1,6

13

АИР71

А20М2

5

Вентилятор

1

1,1

2,15

~380

КВВГнг-LS

4х1,5

GV2-P06

32

4

2,8

20,5

4А80

А4У3

6

Клапан воздушный

4

0,005

0,02

~220

КВВГнг-LS

7х1,5

GV2-P02

32

0,25

0,16

2,4

LF230-S

7

Электронагреватель

Лопаток

1

1,2

2,3

~380

ВВГнг

4х2,5

GV2-P10

32

4

2,8

51

ТЭН

8

Противопожарный

клапан

7

0,8

3,7

~220

КВВГнг-LS

7х2,5

GV2-P02

32

4

4

51

ДСРК

9

Герметический

клапан

3

0,63

2,9

~220

КВВГнг-LS

7х1,5

GV2-P08

32

4

3,6

51

ЦКБ М010

32-200-01

10

Кондиционер

наружный

1

7,75

16

~380

ВВГнг

4х10

Compact

NS 100N

100

40

20

440/200

CCD/

U121A

11

Клапан

противопожарный

2

0,6

2,8

~220

КВВГнг-LS

5х1,5

GV2-P20

32

4

3,6

51

BF230-T

12	Шкаф освещения	1	7,32	12,36	~380	ВВГнг 4х10	GV2-P20	32	18	18	223	ЩО1,2,3
13	Шкаф управления вентиляции РПУ	1	0,425	2,27	~220	ВВГнг 4х2,5	Milti 9 C60N	4	4	?	40	ШДЗ
14	Резерв (блок) 5 присоединений	5	?	?	?	?	Milti 9 C60N	4,16,25, 25,25	4,16,25, 25,25	?	40,160,250 250,250	?
	Итого:	24	-	-	?	?	?	?	?	?	?	?
	Автоматический выключатель (ввод)	1	34,53	58,3	~380	ВВГнг 4х95	NS 100N	100	?	?	7,4 кА	?
СП -2 (сборка 505 НН)
№ п/п	Наименование ЭП	Кол.	Рном , кВт мех-ма	I ном , А потреб.	U ном , В потреб.	Сеч., мм2 кабеля	Тип защ. аппарата	I ном , А автом.	I ном , А расцеп.	I уст , А перегр.	I отс , А при к.з.	Прим. Тип потр.
1	Кондиционер Внутренний	1	10,32	19,36	~380	ВВГнг 4х25	Compact NS 100N	100	40	25,2	440/252	КПА2-3,3 -01И
2	Шкаф освещения	2	7,32	12,36	~380	ВВГнг 4х6	GV2-P20	32	18	18	223	ЩО1,2,3
3	Воздухонагреватель	1	8	15	~380	ВВГнг 4х16	GV2-P20	32	18	18	223	КЦКП 3,15
4	Вентилятор	1	0,75	1,4	~380	КВВГнг-LS 4х1,5	GV2-P05	32	2,5	1,6	13	АИР71 А20М2
5	Вентилятор	1	1,1	2,15	~380	КВВГнг-LS 4х1,5	GV2-P06	32	4	2,8	20,5	4А80 А4У3
6	Клапан воздушный	4	0,005	0,02	~220	КВВГнг-LS 7х1,5	GV2-P02	32	0,25	0,16	2,4	LF230-S

7	Электронагреватель Лопаток	1	1,2	2,3	~380	ВВГнг 4х2,5	GV2-P10	32	4	2,8	51	ТЭН
8	Противопожарный клапан	3	0,8	3,7	~220	КВВГнг-LS 7х1,5	GV2-P10	32	4	4	51	ДСРК
9	Герметический клапан	3	0,63	2,9	~220	КВВГнг-LS 7х1,5	GV2-P08	32	4	3,6	51	ЦКБ М010 32-200-1
10	Кондиционер наружный	1	7,75	16	~380	ВВГнг 4х10	Compact NS 100N	100	40	20	440/200	CCD/ U121A
11	Клапан противопожарный	1	0,6	2,8	~220	КВВГнг-LS 5х1,5	GV2-P08	32	4	3,6	51	BF230-T
12	Клапан противопожарный	1	0,8	0,07	~220	КВВГнг-LS4х2,5	GV2-P20	32	4	4	2,4	ДСРК
13	Резерв (блок) 3 присоединения	3	?		?	?	GV2-02, 02,08	32,32 32	0,25, 0,25,4	0,16, 0,163,6	24,24, 5,1	?
14	Шкаф управления вентиляции РПУ	1	0,425	2,27	~220	ВВГнг 4х2,5	Milti 9 C60N	4	4	?	40	ШДЗ
15	Резерв (блок) 5 присоединений	5	?	?	?	?	Milti 9 C60N	4,16,16, 25,25	4,16,16, 25,25	?	40,160,160 250,250	?
	Итого:	19	-	-	?	?	?	?	?	?	-	-
	Автоматический выключатель (ввод)	1	28,58	46,9	~380	ВВГнг 4х95	NS 100N	100	?	?	4,6 кА	?

4.5 Комплектные распределительные устройства

Проектируемые распредустройства - КРУЗа-П предназначены для питания системы вентиляции и кондиционирования резервного пульта управления. Распределительные устройства КРУЗа-П предназначены для ввода и распределения электроэнергии переменного тока потребителям собственных нужд атомной электростанции на напряжении 0,4 кВ. Распределительные шкафы сборок 405 НН по влиянию на безопасность относятся к классу 3 НО по ПНАЭГ-1-011-97 (ОПБ-88/87) и ко II категории сейсмостойкости по НП-031-01. Проектное землетрясение (ПЗ) на площадке Белоярской АЭС 5 баллов по шкале МSK-64.

РУ являются вторичными сборками и соответствуют «Специальным условиям поставки оборудования, приборов, материалов и изделий для объектов атомной энергетики». Действующее значение трехфазного тока короткого замыкания на шинах распределительных шкафов сборки 405 НН -7,4кА; шкафов сборки 505 НН -4,6кА.

Распределительные устройства предназначены для использования в сети TN-С-S по ГОСТ Р 50571.2-94. Для шкафов сборок 405 НН, 505 НН предусмотрен нижний подвод кабелей.

Кабели и провода внутренней разводки, медные, с пониженным дымо и газовыделением, с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой, не распространяющей горение, не содержащей галогенов. Индекс FR в марках кабелей означает огнестойкость (Fire Resistance), индекс LS в марках означает низкое дымо-и газовыделение (Low Smoke).

Режим работы распределительных устройств непрерывный. Температура воздуха в распределительном устройстве от +5 °С до +40 °С. По ГОСТ 14254-80 степень защиты оболочки распределительного устройства должна быть IP 31. Климатическое исполнение - УХЛЗ по ГОСТ 15150-69. Требуемый срок с учетом технических и организационных мер по поддержанию заданного ресурса - 40 лет.

5. НАЗНАЧЕНИЕ И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Приточно -вытяжная вентиляция

Приточная система вентиляции предназначена для нагнетания свежего воздуха внутрь здания. В состав приточной вентиляционной системы входят фильтры и нагреватели воздуха. Вытяжная вентиляционная система выполняет обратную функцию - она удаляет загрязненный воздух из здания. В настоящем проекте применяется сочетание вытяжной и приточной вентиляционных систем, где установлены системы с одинаковой производительностью, что позволяет избегать разницы давлений внутри помещения и снаружи. Расчет начинается с определения необходимого количества воздуха, необходимого для проветривания того или иного помещения. Далее составляется принципиальная схема вентиляции, в соответствии со всеми аэродинамическими показателями. В заключение подбирается и устанавливается оборудование, происходит отладка системы управления. Расчеты по проекту отвечают всем современным требованиям и нормам.

Управление вентиляторами и клапанами системы обеспечения жизнедеятельности в помещении РПУ осуществляется с панели вентиляции Р3. Для управления оборудованием вентиляции с двух мест устанавливаются панели UW11 и UW12 на которых размещаются табло сигнализации, приборы теплового контроля, ключи управления, светосигнальная и релейная аппаратура.

Система UW 11/21 представляет собой два одинаковых, независимых один от другого канала со 100% производительностью каждого канала. Каждый канал системы запитан от своего канала системы аварийного электроснабжения. В работе находится один канал.

В состав канала системы входят по одной приточной и одной вытяжной вентустановке, электрический воздухонагреватель, арматура, воздуховоды. Всего в системе UW 11/21 две приточные вентустановки (1 рабочая, 1 резервная) и две вытяжные вентустановки (1 рабочая, 1 резервная).

В состав приточной вентиляционной установки каждого канала системы входит автономный кондиционер с воздушным охлаждением конденсатора с автономной системой управления процессом обработки воздуха. На всасывающем воздуховоде перед кондиционером и фильтровальной установкой установлен электрический воздухонагреватель, предназначенный как для подогрева воздуха в холодный период года, так и для уменьшения относительной влажности воздуха перед угольными фильтрами при работе системы обеспечения жизнедеятельности персонала. На общем приточном воздуховоде при входе в помещение РПУ установлено устройство увлажнения воздуха. В состав вытяжной установки каждого канала входит радиальный вентилятор.

На всех воздуховодах, пресекающих противопожарные преграды, установлены противопожарные клапаны. Для защиты от воздушной ударной волны у наружной стены установлено устройство перекрытия вентиляционного канала.

Система UW 11/22 так же, как система UW 11/21, представляет собой два одинаковых, независимых один от другого канала со 100% производительностью каждого канала. Каждый канал системы запитан от своего канала системы аварийного электроснабжения. В работе всегда находится один канал.

В каждом канале системы предусматривается фильтровальная установка, вентиляторный агрегат, воздуховоды, герметические клапаны. Фильтровальная установка обеспечивает очистку наружного воздуха по радиоактивным аэрозолям не менее 99,97%, по радиоактивным йодам - не менее 99,9%.

Рассматриваются следующие режимы работы:

· режим 1 Нормальная эксплуатация;

· режим 2 Загрязнение наружного воздуха радиоактивными веществами;

· режим 3 Загрязнение наружного воздуха токсическими веществами или задымление атмосферы промплощадки.

Режим 1 Нормальная эксплуатация

Система UW 11/21 работает постоянно. Система UW 11/22 не работает. В теплый период года наружный воздух забирается вентилятором рабочей приточной вентустановки системы система UW 11/21, смешивается с рециркуляционным воздухом, очищается в фильтре и охлаждается в воздухоохладителе автономного кондиционера, при необходимости увлажняется в устройстве увлажнения и подается в помещение. Температура приточного воздуха составляет +17 ^о С и часть воздуха, удаляемого из помещения радиальным вентилятором рабочей вытяжной вентустановки, используется для рециркуляции и поступает в камеру смешения приточной установки, а оставшаяся часть вытяжного воздуха выбрасывается вытяжным вентилятором в атмосферу.

В холодный период года воздух забирается вентилятором рабочей приточной вентустановки, подогревается в блоке электрического воздухонагревателя, смешивается с рециркуляционным воздухом, очищается в фильтре автономного кондиционера, при необходимости увлажняется в устройстве увлажнения и подается в помещение. Температура приточного воздуха составляет +17 ^оС Часть воздуха, удаляемого из помещения радиальным вентилятором рабочей вытяжной вентустановки , используется для рециркуляции и поступает в камеру смешения приточной установки, а оставшаяся часть вытяжного воздуха выбрасывается вытяжным вентилятором в атмосферу.

Количество воздуха подаваемого в помещение, превышает количество удаляемого воздуха на 150 м ²/час, что создает подпор воздуха в помещении не менее 20 Па в соответствии с п. 31 НПБ 114-2002.

И в холодный и в теплый периоды года количество наружного воздуха составляет 20 % от общего расхода воздуха, а именно 660 м ²/час.

В этом режиме система UW 12/22 не работает. Герметические клапаны до фильтровальной установки и после вентилятора закрыты (UW 11/22 S 101, UW 11/22 S 102), герметический клапан до кондиционера (UW 11/22 S 103) открыт.

Режим 2 Загрязнение наружного воздуха радиоактивными веществами

Системы UW 11/21 и UW 11/22 работают постоянно. Система UW 11/22 работает следующим образом:

Наружный воздух проходит очистку от радиоактивных аэрозолей и йодов в фильтровальной установке, в холодный период года воздух подогревается в блоке электрического воздухонагревателя, далее воздух подается на всас кондиционера системы UW 11/21. Работа системы UW 11/21 аналогична работе в режиме нормальной эксплуатации. В этом режиме герметический клапан до кондиционера системы UW 11/21 (UW 11/22 S 103) закрыт, герметические клапаны до фильтровальной установки и после вентилятора системы UW 11/22 открыты (UW 11/22 S 101, UW 11/22 S 102).

Режим 3 Загрязнение наружного воздуха токсическими веществами или задымление атмосферы промплощадки.

Система UW 11/22 не работает. Система UW 11/21 работает в режиме полной рециркуляции.

При загрязнении атмосферы токсическими веществами (сообщение штаба гражданской обороны) или при задымлении атмосферы промплощадки прекращается подача наружного воздуха: система UW 11/22 останавливается, закрываются герметические клапаны UW 11/22 S101, UW 11/22 S102, UW 11/22 S103 для надежного отсечения помещения от наружного воздуха. Система UW 11/21 переходит на режим работы с полной рециркуляцией и функционирует следующим образом: воздух из помещения забирается вытяжным вентилятором и подается на всас кондиционера. Этот воздух обрабатывается в кондиционере и вентилятором кондиционера подается в помещение. В этом режиме количество подаваемого в РПУ воздуха равно количеству удаляемого воздуха. Производительность системы составляет около 3000 м ²/с.

Система контроля и управления вентиляции

Для контроля, управления и защиты служат датчики (первичный преобразователь информации), преобразующее контролируемую и регулируемую величину в такой вид сигнала, который более удобен для воздействия на последующие элементы автоматики, при этом указанное отображение должно быть однозначным. В общем виде датчик можно представить в виде чувствительного элемента и преобразователя. Чувствительный элемент в автоматике выполняет функции «органов чувств», он нужен для преобразования контролируемой величины в такой вид сигнала, который будет удобным для измерения.

В преобразователе происходит преобразование не электрического сигнала в электрический, для усиления и передачи.

Принципиальные электрические схемы определяют полный состав приборов, аппаратов и устройств, а так же связи между ними, действия которых обеспечивают решение задач управления регулирования, защит, измерения и сигнализации. Они служат для разработки монтажных таблиц, щитов и пультов, схем внешних соединений, а также для изучения принципа действия системы, при наладке и эксплуатации. Схемы выполняются применительно к определенным самостоятельным элементам, установкам или участкам автоматизированной системы (схема управления противопожарным клапаном).

Принципиальная схема представляет собой сочетание электрических цепей, выполняющих в заданной последовательности ряд стандартных операций: передачу командных сигналов от органов управления или измерения к исполнительным органам; усиление или размножение командных сигналов, их сравнение; блокировку и т.д.

При разработке принципиальных схем необходимо обеспечить: надежность работы; простоту и экономичность; четкость действия схемы при аварийных режимах; удобство оперативной работы и эксплуатации; четкость оформления.

Перечень основных обозначений на схемах:

А-устройство, ACL-регулятор; АСН-задатчик; В-преобразователи неэлектрических величин в электрические; ВР-датчик давления; ВН-датчик уровня; С-конденсаторы; D-микросхемы; DА-аналоговая; DD-цифровая; Е-разные элементы; EL-лампа; ЕК-нагревательный элемент; F-предохранитель; G-генераторы; Н-устройства сигнальные; К-реле, пускатели; L-катушки индуктивности; М-двигатели; Р-приборы, измерительные устройства; РА-амперметр; PV-вольтмер; Q-выключатели в силовых цепях; R-резисторы; S-устройства коммутационные; SА-выключатель; SВ-выключатель кнопочный.

Выключатели, срабатывающие с различных устройств: SL-от уровня; SР-от давления; SQ-путевой; SК-от температуры; Т-трансформаторы; V-приборы полупроводниковые; VD-диод; VТ-транзистор; VS-тиристор; Х-соединения, контакты; ХТ-соединения разборные.

Противодымная вентиляция

Помещение РПУ и помещения венткамер отнесены к пожароопасным помещениям категории В 3. Вентиляция этих помещений осуществляется приточно -вытяжной системой вентиляции UW 11/21, имеющей двухканальную структуру. На всех воздуховодах, пересекающих противопожарные преграды, установлены противопожарные огнезадерживающие клапаны с электроприводами и термоэлементами. Степень огнестойкости противопожарных огнезадерживающих клапанов принята EI 120.

В случае пожара в помещении РПУ или в одном из помещений венткамер, соответствующие огнезадерживающие клапаны автоматически закрываются по сигналу пожарных извещателей, отсекая помещение, в котором возник пожар, от сети воздуховодов. Клапаны закрываются также при расплавлении термоэлементов. Для исключения попадания дыма из коридора в помещение РПУ при пожаре в здании системой вентиляции UW 11/21 обеспечивается постоянный подпор воздуха в помещении. Для исключения попадания дыма в помещение РПУ при пожаре на промплощадке предусматривается работа приточно -вытяжной системы вентиляции без подачи наружного воздуха в режиме полной рециркуляции. Переключение на режим рециркуляции осуществляется автоматически по сигналу пожарных извещателей, установленных на воздуховоде забора воздуха у наружной стены.

После ликвидации пожара или источников дыма перевод системы на работу в режиме нормальной эксплуатации осуществляется оператором со щита управления. Для удаления газов и дыма после тушения пожара из помещения РПУ в нижней зоне стены помещения предусматривается противопожарный дымовой клапан. Предел огнестойкости клапана EI 120. Удаление газов и дыма осуществляется передвижной установкой, которая находится в распоряжении пожарной части. Воздуховоды, проходящие транзитом по транспортному въезду и коридорам от помещений венткамер до помещения РПУ, прокладываются в изоляции с пределом огнестойкости EI 120.

Система автоматических установок газового пожаротушения (АУГП) предназначена для создания не поддерживающей горение среды в защищаемом помещении огнетушащего вещества (ГОТВ) - хладона 125 (C₂ F₅ H) Российского производства. Пожаротушение помещения обеспечивается модулем газового пожаротушения (МГП), расположенного в РПУ.

Таблица 7 Вентиляционная система РПУ СКУ

№ позиции	Наименование Параметра	Первичный преобразователь	Вторичный прибор	Сигнал. Блокир. защита
		Тип градуир.	Характе ристика	Место устан.	Ти	Шкала	Место устан
UW11T00 1B1, 1B2	РТ наружного воздуха в воздухов. 11Т001	ТСП-0,5 427,12-33	НСХ100ПL200,двойн.	Около воздух.	ИРТ 1730D	-50… +50	п.115/3 РПУ	БЛ р.3 при ^vТо отк,закр.
UW21T00 1B1, 1B2	РТ наружного воздуха 21Т001	ТСП-0,5 427,12-33	НСХ100ПL200,двойн	Около воздух.	ИРТ 1730D	-50… +50	п.115/3 РПУ	БЛ р.3 при ^vТо отк,закр.
UW11P00 1B1	Давление воздуха за кондиционером 11Н001	АИР-20	4-20мА 0-0,01 кгс/см 2	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…1,0кПа	п.115/3 HU11	ПС низко давлен.
UW21P00 3B1	Давление воздуха за кондиционером 11Н001	АИР-20	4-20мА 0-0,01 кгс/см 2	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…1,0кПа	РПУ р.3	ПС низко давлен. ВРК
UW21P00 1B1	Давление воздуха за кондиционером 21Н001	АИР-20	4-20мА 0-0,01 кгс/см 2	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…1,0кПа	п.115/3 HU12	ПС низко давлен.
UW11P00 3B1	Давление воздуха за кондиционером 21Н001	АИР-20	4-20мА 0-0,01 кгс/см 2	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…1,0кПа	РПУ р.3	ПС низко давлен. ВРК
UW11P00 2B1	Перепад давления на вытяж. вент. 21D001	АИР-2	4-20мА 0-0,63кПа	п.115 стенд	ИРТ 1730D	4…20мА 0…500кПа	п.115/3 HU11	ПС^?Рна вентил. высок
UW11P00 4B1	Перепад давления на вытяж. вент. 21D001	АИР-20	4-20мА 0-0,63кПа	п.115 стенд	ИРТ 1730D	4…20мА 0…500кПа	РПУ р.3	ПС^?Рна вентил. высок
UW21P00 2B1	Перепад давления на вытяж. вент. 21D001	АИР-20	4-20мА 0-0,63кПа	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…500кПа	п.115/3 HU12	ПС^?Рна вентил. Высок
UW21P00 4B1	Перепад давления на вытяж. вент. 12D001	АИР-2	4-20мА 0-4кПа	п.109 статив	ИРТ 1730D	4…20мА 0…500кПа	РПУ р.3	ПС^?Рна вентил. Высок
UW12P00 2B1	Перепад давления на вытяж. вент. 12D001	АИР-20	4-20мА 0-4кПа	п.115 стенд	ИРТ 1730D	4-20мА 0-4кПа	РПУ р.3	ПС^?Рна вентил. Высок
UW12P00 1B1	Перепад давления на вытяж. вент. 22D001	АИР-20	4-20мА 0-4кПа	п.115 стенд	ИРТ 1730D	4-20мА 0-4кПа	п.115/3 HU12	ПС^?Рна вентил. Высок
UW22P00 2B1	Перепад давления на вытяж. вент. 22D001	АИР-20	4-20мА 0-4кПа	п.115 стенд	ИРТ 1730D	4-20мА 0-4кПа	РПУ р.3	ПС^?Рна вентил. Высок
UV15Т10 2В1, 1В2	РТ воздуха в п 107/2.	ТСП-0,5 429,12-33	НСХ100П 2 элем.	107/2	ИРТ 5922	0-50 оС	115-3-11 РПУ 16	ПС^Тна ВРК
UV15Т10 2В1, 1В2	РТ воздуха в п 107/2.	ТСП-0,5 429,12-33	НСХ100П 2 элем.	107/2	ИРТ 5922	0-50 оС	115-3-11 РПУ 16	ПС^Т ВРК
UV25Т10 2В1, 1В2	РТ воздуха в п 107/2.	ТСП-0,5 429,12-33	НСХ100П 2 элем.	107/2	ИРТ 5922	0-50 оС	115.3-12 РПУ 16	ПС^Тна ВРК
UV15Т10 2В1	РТ воздуха в п 107/2.	ТСП-0,5 429,12-33	НСХ100П 2 элем.	107/2	ИРТ 5922	0-50 оС	115.3-12 РПУ 16	ПС^Т ВРК
UV15Т10 1В1	Давление воздуха в 107/2	АИР-20/ М2	0-160Па 4-20мА	115/4	ИРТ 5922	0-160Па 4-20мА	115/3 ш.11	ПС^Т ВРК
UV15Т10 1В1	Давление воздуха в 107/2	АИР-20/ М2	0-160Па 4-20мА	115/4	ИРТ 5922	0-160Па 4-20мА	РПУ 16	ПС^Т ВРК

Установка газового пожаротушения может работать в автоматическом режиме «Автоматика включена» или в режиме «Автоматика отключена». В режиме «Автоматика отключена» дистанционное (ручное) включение установки газового пожаротушения выполняется с блочного щита управления (БЩУ) и с прибора ППКП, устанавденного у входа в защищаемое помещение.

При срабатывании установки пожаротушения ППКП выдает сигнал на блок оповещения в помещение РПУ: «Газ! Уходи!» и на блок оповещения у помещения РПУ: «Газ! Не входить!». Прибор приемный контрольный пожарный, устанавливаемый у входа в помещение РПУ, управляет установкой пожаротушения и выдает блокировки в аппаратуру вентиляции I канала, два прибора приемных контрольных пожарных, устанавливаемые в помещении РПУ, выдают блокировки в аппаратуру вентиляции 1-го и 2-го канала соответственно.

Для обнаружения пожара в помещении РПУ, коридоре, в венткамерах систем безопасности применяется адресная система пожарной сигнализации (АСПС). Система пожарной сигнализации является составной частью системы контроля и управления противопожарной защиты (СКУ ПЗ).

6. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Коротким замыканием называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой или замыканием фаз на землю. КЗ в ЭУ возникают в результате пробоев и перекрытий изоляции электрооборудования, ошибочных действий персонала и создают два опасных взаимодействия -электродинамическое, и -термическое. При КЗ токи в фазах установки увеличиваются по сравнению с их нормальным значением, а напряжения снижаются. В трёхфазной электрической цепи возможны: трёхфазное, двухфазное, двухфазное на землю и однофазное КЗ. Для расчёта токов КЗ все элементы схемы представляем в виде эквивалентных сопротивлений. Изображаем расчётную схему и схему замещения.

Рисунок 7 Расчётная схема и схема замещения

Мощность системы при заданном трансформаторе принимаем 200 МВ•А. Активные и индуктивные сопротивления всех элементов схемы замещения выражаем в миллиомах. Для схемы, приведенной на рис.7 определить токи при трех-, двух- и однофазном КЗ в точке К1, К2, К3.

Трансформатор ТСЗ-63/6

S _Тном = 63 кВА; U _ВН = 6,3 кВ; U _НН = 0,4 кВ;

Р_ХХ = 5,0 кВт; Р _КЗ = 1,6 кВт; uк = 5,5 %

Автомат QF : r_КВ = 0,14 мОм; х_КВ = 0,08 мОм.

Кабельная линия ВВГнг-FRLS 4х95 мм ²;

L - длиной 150 м. напряжением 0,4 кВ.

Определим внутреннее сопротивление питающей системы, приведённое к S_к =200 МВА:

Производим расчёт тока КЗ до точки К1, для этого находим базисный ток:

Рассчитываем ток трёхфазного КЗ:

Находим ударный ток:

Определим мощность питающей системы:

Производим расчёт индуктивного и активного сопротивления трансформатора:

Производим расчёт тока до точки К2, для этого находим результирующее сопротивление:

Рассчитаем ток максимального трёхфазного КЗ:

Расчёт токов двухфазного КЗ:

Расчёт токов однофазного КЗ:

Находим ударный ток:

Кабельные линии, шинопроводы и выключатели:

Производим расчёт результирующего сопротивления до точки К3:

Рассчитаем ток максимального трёхфазного КЗ:

Расчёт токов двухфазного КЗ:

Расчёт токов однофазного КЗ и ударный ток:

Полученные результаты позволяют производить выбор коммутационных аппаратов, уставок расцепителей автоматов и проверку на быстроту отключения.

Таблица 8 Расчётные токи КЗ

Вид КЗ	Трёхфазное	Двухфазное	Однофазное
Точка
К1	3,6	7,69	19,5	-	-	-
К2	19,5	26,9	16,9	-	4,94	-
К3	3,34	6,97	2,89	-	4,65	-

7. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ ПИТАЮЩЮХ ТРАНСФОРМАТОВ, И КОМПЕНСАТОРОВ

Проектируемые электроприёмники относятся к 1 и 2 категории, позтому определяем число трансформаторов два. Системы приточно -вытяжной вентиляции представляют собой два одинаковых, независимых один от другого канала со 100% производительностью каждого канала. Каждый канал системы запитан от своего канала системы аварийного электроснабжения. В работе всегда находится один канал, режим работы непрерывный.

В ЭУ рост потребления реактивной мощности иногда опережает рост активной, поэтому для уменьшения сдвига фаз между током и напряжением применяют ряд мер. Выключают двигатели и трансформаторы, работающие на холостом ходу, включают в сеть специальные компенсирующие устройства, следят за загрузкой ЭП. Потери активной мощности пропорциональны квадрату коэффициента мощности, т.е. увеличиваются в 1,25…1,56 раза.

Реактивная мощность распределяется следующим образом:

АД: 65-70%;

трансформаторы: 20-25%;

воздушные сети: 10%

Любой элемент электрической сети, в которой ток опережает напряжение, является генератором реактивной мощности. Поэтому источниками ИРМ в данном случае являются

кабельные линии с cos ц, равном 0,95…0,98.

Определим полную мощность трансформаторов:

Для того, чтобы обосновать выбор питающего трансформатора для установки в КТП необходимо произвести технико-экономические расчёты по двум вариантам:

Намечаем два варианта:

1 вариант -63 кВА;

2 вариант -40 кВА

Определим передаваемую реактивную мощность:

Мощность КУ для 1 варианта:

где: Р_max =45,35 кВт;

S_max =50,38 кВА;

Q_max =21,9 квар

Дополнительная мощность:

На основании произведенных расчётов делаем вывод, что данный трансформатор сможет передать всю реактивную мощность без потерь, поэтому дополнительная конденсаторная установка не требуется.

Определим передаваемую реактивную мощность второй установки:

На основании расчёта делаем вывод, что трансформатор мощностью 40 кВА к установке не подходит, поэтому применяем трансформатор 63 кВА.

Мощность КУ для 2 варианта:

где: Р_max =35,43 кВт;

S_max =39,3 кВА;

Q_max =17,1 квар

Дополнительная мощность:

Вывод: На основании произведенных расчётов от установок КУ отказываемся.

7.1 Определение расходов

Каталожные данные КТП с трансформаторами ТС, стоимостью по 8,04 тыс. рублей [таб.3-2].

1 вариант - Трансформатор ТСЗ-63/6

S _Тном = 63 кВА; U _ВН = 6,3 кВ; U _НН = 0,4 кВ;

Р_ХХ = 5,0 кВт; Р _КЗ = 1,6 кВт; uк = 5,5 %

Капитальные затраты по варианту:

Определим стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе:

где :Т_в -количество часов работы трансформатора год, ч;

С_о -стоимость электроэнергии, р/кВт•ч;

К_Э -экономический эквивалент реактивной мощности, кВт/квар;

N -число трансформаторов;

Т_в -время потерь, ч;

К_ЭТ -коэффициент загрузки трансформатора;

?Р_км -удельные потери активной мощности в конденсаторах 0,38 кВ, кВт/ква [4,таб.3.3]

Амортизационные отчисления:

Полные эксплуатационные расходы:

Общие ежегодные затраты:

Где коэффициент эффективности капиталовложений, равный - 0,15

Капитальные затраты по второму варианту:

Определим стоимость потерь электроэнергии в трансформаторе:

Амортизационные отчисления:

Полные эксплуатационные расходы:

Общие ежегодные затраты:

Где коэффициент эффективности капиталовложений, равный - 0,15

- по варианту №1 - 5712,4 руб.;

- по варианту №2 - 3254 руб.

Вывод: На основании технико-экономических расчётов, принимаем к установке две КТП с трансформаторами на 63 кВА для питания сборки 405 НН и сборки 505 НН. От второго варианта отказываемся, так как в случае аварийной остановки трансформатора 1, трансформатор 2 будет работать с перегрузкой, что недопустимо.

Следовательно, два трансформатора по 63 кВ•А смогут обеспечить электроснабжение участка в нормальном и аварийном режимах.

8. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Электротехнические аппараты должны обеспечивать надёжную работу при номинальных режимах и при режимах КЗ. Надёжная работа обеспечивается правильным выбором по номинальному току, напряжению, классу точности и т. д. в зависимости от назначения, типа и конструкции аппарата.

Нормальный режим - это такой режим работы электротехнического устройства, при котором значения его параметров не выходят за пределы, допустимые при заданных условиях эксплуатации. В нормальном режиме функционируют все элементы данной электроустановки без вынужденных отключений и без перегрузок. Ток нагрузки в этом режиме может меняться в зависимости от графика нагрузки. Для выбора аппаратов следует принимать наибольший ток нормального режима I_норм.

Ремонтный режим - это режим плановых профилактических и капитальных ремонтов В ремонтном режиме часть элементов электроустановки отключена, поэтому на оставшиеся в работе элементы ложится повышенная нагрузка.

Послеаварийный режим - это режим, в котором часть элементов электроустановки вышла из строя или выведена в ремонт вследствие аварийного отключения. В этом режиме возможно перегрузка оставшихся в работе элементов электроустановки.

Из двух последних режимов выбирают наиболее тяжелый, когда в рассматриваемом элементе электроустановки проходит наибольший ток.

Таким образом, расчетными токами продолжительного режима являются: I_норм - наибольший ток нормального режима, I_max -наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима.

Аппараты и токоведущие части подвергаются воздействию токов КЗ, поэтому их необходимо проверять на термическую и динамическую устойчивость.

8.1 Выбор и установка высоковольтных выключателей

Выключатели предназначены для включения и отключения электрических цепей ВН под нагрузкой, и для их отключения при КЗ (отключающая способность). Выключатели выбирают по номинальному току, напряжению, типу и роду установки. Проверяют по электродинамической, термической стойкости и отключающей способности в режиме КЗ.

Для распределения электроэнергии на стороне высокого напряжения трансформатора применяем комплектные трансформаторные подстанции (КТП) со встроенными в них аппаратами защиты, коммутации, управления и измерения. КТП комплектуются из блоков ввода высокого напряжения, силового трансформатора КРУ низкого напряжения.

Выбираем типовые вводные выключатели ВМЭ -6 -200-4, трёхполюсные, исполнение Э, предназначенные для коммутации под нагрузкой и защиты от КЗ, с электромагнитным приводом, где:

Выключатели выбираем по типу, напряжению установки и рабочему току:

По отключающей способности и электродинамической скорости:

Проверяем параметры выключателя в соответствии с условиями:

Выключатель ВМЭ -6 -200-4, с типом привода ПМ-300 соответствует заданному и подходит к установке в качестве вводного. Для унифицирования оборудования выбираем одинаковые выключатели в распредустройстве.

8.2 Выбор и установка трансформаторов тока и напряжения

Для отделения измерительной цепи от электрической сети, для снижения токов и напряжений до стандартных значений (5 А, 100 В) применяются трансформаторы тока. На фазы А и С устанавливаем ТТ, где первичный ток проходит через первичную обмотку, а вторичная подключается к измерительным приборам и реле, либо замыкается накоротко. Применяется в районах с умеренным климатом, в закрытых помещениях со свободным доступом воздуха.

Выбираем ТВЛМ-6 с коэффициентом трансформации 300/5 и классом точности, равном 1. где:

Т -трансформатор тока;

В -встроенный в выключатель;

Л -с изоляцией из литой синтетической смолы;

М -модернизированный

Принимаем к установке на вводе в РУ амперметр, ваттметр, и счётчик активной энергии. На вводный выключатель подключаем все три прибора

Выбираем типовой трансформатор тока:

По напряжению и расчётному максимальному току:

По электродинамической устойчивости (в нашем случае не проверяются) и термической стойкости:

По конструкции в заданном классе точности:

- номинально - допустимая нагрузка трансформатора в выбранном классе;

- вторичная нагрузка трансформатора (сопротивление приборов, проводов, контактов)

Таблица 9 Расчётные данные приборов

Наименование прибора	Ти	Потребляемая мощность,В•А
Амперметр	Э-335	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5
Счётчик	САЗ-681	2,5
Итого		3,5

r_приб - сопротивление измерительных приборов;

r_пров - сопротивление соединительных проводов;

r_конт - сопротивление контактов, равное 0,05

I =5 А ; L_РАСЧ. =20 м; t_nn =1,55c.

Производим расчёт ТТ по току и напряжению:

Проверяем согласно каталожным данным:

- мощность, потребляемая приборами, ВА;

- удельное сопротивление материала провода

Определим общее сопротивление, где:

где: q_СТ =1,2 мм ² -принимаем одно из стандартных значений согласно ПУЭ

Согласно проделанным расчётам трансформатор тока ТВЛМ-6, подходит для вводного выключателя, поэтому принимаем его к установке [таб.5-10]. Для понижения напряжения для питания устройств релейной защиты и автоматики, подключения катушек напряжения измерительных приборов, установок контроля изоляции, в каждую фазу устанавливаем трансформатор напряжения НОЛ-6 кВ.

Трансформатор напряжения НОЛ (однофазный с литой изоляцией), с классом точности -0,5, для включения расчётных счетчиков, где номинальное напряжение первичной обмотки равно номинальному напряжению сети. Сечение проводников выбираем не менее 1,5 мм ² (медь), чтобы потери не превышали 0,5% от номинального напряжения вторичной обмотки.

Для защиты ТН от повреждений в цепи нагрузки во вторичную цепь включаем автомат. Номинальный ток защитных аппаратов равен току нагрузки. Для защиты сети от повреждений в первичной обмотке ТН устанавливаем кварцевые предохранители типа ПКН. В соответствии с условиями выбранный трансформатор напряжения подходит, принимаем его к установке.

9. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

Релейная защита элементов распределительных сетей должна соответствовать требованиям Правил устройств электроустановок», которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействие, селективность, надежность и чувствительность.

Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение КЗ не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповрежденной части энергосистемы, электростанции или подстанции. Быстрое отключение КЗ предотвращает нарушение устойчивости параллельной работы синхронных генераторов и синхронных электродвигателей, облегчает самозапуск электродвигателей, повышает вероятность успешных действий устройств автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического включения резервного питания (АВР).

Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие, при котором автоматически отключается только поврежденный элемент электроустановки (трансформатор, линия, электродвигатель и т.п.). Требования селективности и быстродействия наиболее просто удовлетворяются при использовании защит, обладающих абсолютной селективностью (дифференциальные защиты трансформаторов, линий и т.д.).

Правила допускают неселективное действие защиты, исправляемое последующим действием устройств АПВ или АВР, в следующих случаях:

· для быстрого отключения КЗ с целью предотвращения нарушения устойчивой работы энергосистемы или электроустановок потребителей;

· при использовании упрощенных главных электрических схем подстанций с отделителями в цепях трансформаторов (или линий), которые отключаются в бестоковую паузу;

· это же допущение может быть отнесено к линиям, питающим трансформаторы, защищаемые плавкими предохранителями

Допустимое время отключения КЗ по условиям предотвращения нарушения устойчивости работы энергосистемы или электроустановок потребителей определяется службами электрических режимов энергосистемы. Приближенно считается, что защита должна действовать без замедления при всех КЗ, обуславливающих остаточные напряжения ниже (0,6…0,7) от U_ном на сборных шинах, через которые осуществляется параллельная работа синхронных машин или питаются ответственные потребители.

Релейная защита трансформаторов должна обеспечить отключение трансформатора при межфазных и межвитковых замыканиях, однофазных замыканиях на землю, а также подать сигнал в случае работы трансформатора при аварийном режиме.

Для защиты трансформатора необходимо установить максимальную токовую защита (МТЗ); защита от перегрузки (токовая отсечка) выполнена на вводном автомате.

Максимальная токовая защита является основным видом релейной защиты и служит для защиты трансформатора от внешних КЗ (за пределами зоны, защищаемой дифференциальной защитой). Зона действия дифференциальной защиты - от трансформатора тока на стороне высшего напряжения до трансформатора тока на стороне низкого напряжения.

Рисунок 8 Схема установки ТТ и ТН

Предполагается выполнение защиты на реле типа РТ-40, устанавливаемых на стороне низкого напряжения защищаемого трансформатора.

Ток срабатывания защиты:

Вторичный ток срабатывания реле:

Коэффициент чувствительности защиты:

Определяем ток срабатывания реле токовой отсечки (РТМ).

Определяем коэффициент чувствительности токовой отсечки:

Коэффициент удовлетворяет допустимому значению и данная защита проходит по чувствительности с РТ-40, поэтому может быть использована для защиты трансформатора.

10. ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Электроустановки в отношении мер электробезопасности разделяются на электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с глухозаземленной, эффективно заземленной, изолированной, или заземленной через дугогасящий реактор, или резистор нейтралью; электроустановки напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной или изолированной нейтралью.

Для электроустановок напряжением до 1 кВ приняты следующие обозначения:

TN - система, в которой нейтраль источника питания глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали источника посредством нулевых защитных проводников;

Первая буква - состояние нейтрали источника питания относительно земли:

Т - заземленная нейтраль; I - изолированная нейтраль

Система TN-С - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на всем ее протяжении.

а б

Рис. 9 Система TN-C переменного (а) и постоянного (б) тока.

1 -заземлитель нейтрали (средней точки) источника питания; 2 -открытые проводящие части; 3 -источник питания постоянного тока

Система TN-S - система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении.

Рисунок 10 Система TN -S переменного тока

1 - заземлитель нейтрали источника переменного тока;

2 - открытые проводящие части

Вторая-буква - состояние открытых проводящих частей относительно земли:

Т - открытые проводящие части заземлены, независимо от отношения к земле нейтрали источника питания или какой-либо точки питающей сети;

N - открытые проводящие части присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания.

Система TN-C-S - система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника питания.

Рисунок 11 Система TN-C-S переменного тока

Последующие (после N) буквы - совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников:

S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены;

1 - заземлитель нейтрали источника переменного тока; 2 - открытые проводящие части

С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (PEN-проводник):

N - - нулевой рабочий (нейтральный) проводник;

РЕ - - защитный проводник (заземляющий проводник, нулевой защитный проводник, защитный проводник системы уравнивания потенциалов);

PEN - - совмещенный нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Система IT - где нейтраль источника питания изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющие большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены.

Рисунок 12 Система IT переменного тока

10.1 Термины, применяемые в ЭУ и ТМО

· Глухозаземленная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Глухозаземленным может быть также вывод источника однофазного переменного тока или полюс источника постоянного тока в двухпроводных сетях, а также средняя точка в трехпроводных сетях постоянного тока.

· Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, неприсоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.

· Токоведущая часть - проводящая часть электроустановки, находящаяся в процессе ее работы под рабочим напряжением, в том числе нулевой рабочий проводник (но не PEN-проводник).

· Искусственный заземлитель - заземлитель, специально выполняемый для целей заземления.

· Естественный заземлитель - сторонняя проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, используемая для целей заземления.

· Заземляющий проводник -соединяющий заземляемую часть (точку) с заземлителем.

· Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

· Зона нулевого потенциала - часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

· Зона растекания (локальная земля) - зона земли между заземлителем и зоной нулевого потенциала.

· Напряжение прикосновения - напряжение между двумя проводящими частями или между про...