Технологический проект, расчет и технологический процесс ремонта трансформатора тока цеховой цепи в условиях ПАО "Комбинат Магнезит"

Выполнен проект по объекту ПАО «Комбинат «Магнезит», Энергоцех, Участок воздухоснабжения, Здание градирни КС№5, отделение брикетирования.

Технические условия:

1. Запрашиваемая мощность - 45 кВт.

2. Уровень напряжения - 0,4 кВ.

3. Режим работы производства - двухсменный (непрерывный).

4. Категория электроснабжения - II.

5. Вновь устанавливаемое оборудование:

5.1 Технологическое оборудование - 44 кВт (вентиляторы градирни, 2 шт.)

5.2 Освещение - 1 кВт.

6. Точки подключения - Ру-0,4 кВ КС№5 с панелей 10 Щ1, 10 Щ2.

7. Требования к проекту:

7.1 Установить в РУ-0,4 кВ КС№5 на панелях 10 Щ1, 10 Щ2, автоматические выключатели серии ВА88-33

7.2 Предусмотреть прокладку силовых кабелей от частотных преобразователей РУ-0,4 кВ до вентилятора градирни КС№5.

7.3 Предусмотреть кнопку аварийной остановки на площадке вентиляторов градирни.

7.4 Предусмотреть прокладку контрольных кабелей о схемы цепей управления вентиляторов в РУ-0,4 кВ до кнопок аварийной остановки вентиляторов градирни КС№5.

7.5 Заменить вводные и секционной автоматический выключатель в рУ-0,4 кВ на панелях 10 Щ1, 10 Щ2 на три автоматических выключателя серии ВА88-37.

7.6 Предусмотреть проектом лестницы для подъема на градирню, а также площадки и перильные ограждения для обслуживания электродвигателей и вентиляторов.

7.7 Определить в проекте сечение вводных кабелей.

7.8 Для запуска вентиляторов и включения осветительной сети градирни смонтировать коммутационную аппаратуру в помещении машиниста компрессорной станции. Предусмотреть светосигнальную арматуру работы вентилятора.

7.9 Обеспечить степень защиты оболочек оборудования, устанавливаемого вблизи градирни, не ниже IP65.

7.10 Обеспечить температурный режим электрооборудования согласно техническим условиям.

8. Выполнить реконструкцию рабочего освещения у здания градирни с применением светильников на базе светодиодов.

9. Место прокладки кабельных линий определить проектом, с учетом несущих способности существующих кабельных каналов, кабельных и строительных конструкций зданий, при невозможности использования предусмотреть дополнительные конструкции.

10. Суммарная нагрузка существующего электрооборудования (остающегося в работе после реконструкции) составляет 259,25 кВт, с учетом вновь вводимых нагрузок составит 304,25 кВт.

11. Организовать технический учет электроэнергии на вводах №1,2 в РУ-0,4 кВ КС№5.

11.1 Трансформаторы тока на проектируемых узлах учета, должны иметь класс точности 0,5 с отметкой о проведении госповерки не превышающие срок межповерочного интервала, установленного для данного типа средств измерений. Предусмотреть защиту от несанкционированного доступа к элементам узла учета.

11.2 Обеспечить выполнение требований руководства по эксплуатации, конструкции по монтажу на все элементы узла учета. Документация, поставляемая с техническими средствами, должна быть полной и достаточной для монтажа, наладки, ремонта и настройки.

Оборудование:

1. Трансформатор тока - ТТИ-40 600/5А 5ВА 0,5S

2. Счетчик электрической энергии - ЦЭ6803В 230В 5-7,5А 3ф.4пр. М7 Р32

Рисунок 1 Счетчик электрической энергии - ЦЭ6803В 230В 5-7,5А 3ф.4пр. М7 Р32 ТУ4228-010-04697185-97

Предназначен для измерения и учета электроэнергии по одному тарифу.

Класс точности: 1.

Корпус Р32 - для крепления в щиток и на din-рейку.

Соответствует стандартам размещения счетчиков в щиток и на рейку. Обеспечивает размещение в электрощитах наряду с другими видами оборудования.

3. Коробка испытательная - КИ-10

Коробка испытательная переходная КИ-10 предназначена для подключения счетчиков электроэнергии трансформаторного включения. Коробка обеспечивает закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей. В соответствии с ПУЭ - раздел 1, п. 1.5.23 все трансформаторные трехфазные счетчики необходимо подключать через испытательную переходную коробку. Технические характеристики:

- Максимальный диаметр подключаемого провода: не более 3,5 мм

- Габаритные размеры: 220х68х33 мм

- Масса: не более 6 кг

- Крепление на поверхность двумя винтами М5

- Гарантийный срок эксплуатации: не менее 6 лет

Рисунок 2 Коробка испытательная переходная соответствует чертежу АНПК.687228.001

Схема подключения к четырех проводной сети 220/380 В:

4. Устройство сбора и передачи данных - DAS16DD RS485

УСПД ЭКОМ-3000 предназначено для обработки, хранения данных с различных аналоговых и цифровых приборов учета, датчиков расхода, давления, температуры и др., модулей ввода / вывода. Обеспечивает передачу полученных значений в системы верхнего уровня. Обладает необходимым функционалом для систем АИИС КУЭ, АСКУЭ, КСУЭР, АСТУЭ, ТМ, ССПИ.

Основные функции

· сбор и хранение данных коммерческого и технического учета отпуска (потребления) электрической энергии от различных типов счетчиков электрической энергии в энергонезависимой памяти в виде коротких, основных, суточных, месячных и годовых архивов;

· измерение и расчет следующих параметров энергоносителей: расхода (массовый, объемный при рабочих условиях, объемный при стандартных условиях), давления, температуры, плотности, энтальпии, калорийности, массы и объема;

· сбор данных телеметрии с измерительных преобразователей и счетчиков электрической энергии;

· сбор данных с модулей ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;

· трансляция команд телеуправления;

· выполнение пользовательских алгоритмов, алгоритмов оперативных блокировок;

· обработка полученной информации, расчет дополнительных параметров по алгоритмам;

· обеспечение единого времени в системе;

· обмен данными в различных протоколах со смежными системами;

· трансляция независимых наборов данных в вышестоящие уровни автоматизированных систем (до пяти направлений) в различных протоколах.

Основные характеристики

· количество каналов учета -- до 3000;

· количество опрашиваемых приборов учета -- до 100;

· обработка до 80 пользовательских алгоритмов;

· встроенные часы реального времени;

· встроенный GPS/ГЛОНАСС-приемник;

· не имеет вентиляторов и движущихся частей;

· операционная система реального времени.

Дополнительные возможности

· световая индикация режимов работы;

· аварийная сигнализация и самодиагностика.

Протоколы приема/передачи данных

· различные Modbus-подобные протоколы обмена данными со счетчиками электрической энергии (более 130 поддержанных устройств);

· DLMS/COSEM;

· Modbus (RTU/ASCII/TCP);

· ГОСТ Р МЭК 60870-5-101;

· ГОСТ Р МЭК 60870-5-104;

5. Источник питания 220В/24В - TSP 090-124

Рисунок 3 Источник питания

Импульсный источник электропитания

Однофазный или многофазный режим

Тип WR с чрезвычайно широким диапазоном входного напряжения, 1-фазное, 110/230 V (ручная настройка), 3-фазное (автоматическая настройка)

Тип 3PAC400 с 3-фазным входным 3 x 400 VAC и 200% усилением мощности для периода до 5 с

Защита от перегрузки и короткого замыкания

Функция внешнего ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ

Сигнал питания в норме «Powergood» (DC-OK)

Подавление помех согласно EN 55011 график B, EN 55022 график B

Подавление помех в соответствии с EN 61000-6-2 (промышленный уровень)

Линейные выбросы (PFC) согласно EN 61000-3-2

Соответствие EN 60950-1, UL/cUL 60950-1, UL508C,EN 60204, IEC 60079-15, CB-Report

Гарантия три годаСемействоПромышленные импульсные источники питания, 70...960 WТехнические параметры

· КПД: 88 %typ.

· Высота: 110 мм

· Ширина: 35 мм

· Глубина: 110 мм

· Мощность: 70/90 W

· Выходной ток 1: 3.75 А

· Выходное напряжение: 24 VDC Nominal

· Рабочая температура: -25...+70 °C

· Размеры (Ш x В x Г): 35 x 110 x 110 mm

· Выходной ток 1, мин.: 3.75 А

· Остаточная пульсация: <150 mVpp

· Выходное напряжение 1: 24...28 VDC

· Выходной ток 1, макс.: 3.75 А

· Отклонение по нагрузке: ±0.5% макс.

· Защита от перенапряжения: 140% тип. (U_вых ном.)

· Частота входного сигнала: 47...63 Hz

· Рабочая температура, мин.: -25 °C

· Ограничение выходного тока: 120% тип. (постоянный ток)

· Рабочая температура, макс.: +70 °C

· Выходное напряжение 1, мин.: 24 VDC

· Выходное напряжение 1, макс.: 28 VDC

· Отклонение по напряжению питания: ±0.5% макс.

· Входное напряжение переменного тока: 85...263 VAC

· Отклонение от допустимых номинальных значе: от 40 °C

· Входное напряжение: -

· Входное напряжение: 85...263 VAC

6. Выключатель автоматический однополюсный - ВА47-29-1C6-УХЛ3

Рисунок 4 Автоматический выключатель

7. 2-портовый асинхронный сервер RS-232/422/485 в Ethernet - NPort IA 5250

Рисунок 5 Сервер

Серия серверов последовательных интерфейсов MOXA NPort давно снискала признание у специалистов по всему миру.

Благодаря надежной конструкции, простоте настройки и монтажа и невысокой стоимости NPort по праву является лидером среди устройств своего класса.

Основным функционалом преобразователей является интеграция последовательных устройств в существующие Ethernet-сети. При этом серия предоставляет пользователям богатство выбора моделей для выполнения самых разных задач в различных отраслях промышленности.

Модели могут отличаться количеством COM-портов (от 1 до 32; самая запрашиваемая конфигурация NPort на 8 портов), а также набором конвертируемых интерфейсов (есть модели только с RS-232, только с RS-485/422, а также MOXA NPort, конвертирующие в RS-232/422/485). Также в линейке есть устройства с криптозащитой данных, бескорпусный вариант, с беспроводными Ethernet. При этом практически каждая модель выполнена в нескольких вариациях. В дополнение к обычному температурному исполнению есть модели с расширенным температурным диапазоном от -40 до +75°С - такие обозначаются как IA, AI.

Для более компактной интеграции в сети Ethernet в номенклатуре есть серия NPort S8000, которая совмещая в себе функции сервера последовательных интерфейсов и управляемого промышленного коммутатора, делает сеть менее громоздкой за счет сокращения устройств.

Асинхронные серверы MOXA NPort RS-232/RS-485 в Ethernet серии 5000 являются самыми продаваемыми серверами последовательных интерфейсов в мире.

Кабель и материалы:

1. Кабель силовой 0,66 кВ с медными жилами с изоляциями из ПВХ пластика ВВГ 2 (4х95) ГОСТ 31996-2012.

ВВГ, ВВГ-П- силовые кабели с медными жилами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката.

ВВГ нг (А), ВВГ-П нг (А) - силовые кабели с медными жилами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.

ВВГ нг (А)-LS, ВВГ-П нг (А)-LS - силовые кабели с медными жилами, с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.

Коды ОКП

352100 - кабель с медными жилами на номинальное напряжение 0,66 кВ.

Конструкция

1. Токопроводящая жила - медная однопроволочная или многопроволочная, круглой или секторной формы, 1 или 2 класса по ГОСТ 22483.

2. Изоляция - из поливинилхлоридного пластиката для кабелей марок ВВГ, ВВГ-П, ВВГнг(А), ВВГ-П нг(А).

Из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности для кабелей марок ВВГнг(А)-LS, ВВГ-П нг(А)-LS.

Изолированные жилы многожильных кабелей имеют отличительную расцветку. Изоляция нулевых жил (N) выполняется синего цвета. Изоляция жил заземления (PE) выполняется двухцветной (зелено - желтой) расцветки.

3. Скрутка - изолированные жилы двух-, трех-, четырех- и пятижильных кабелей скручены; двух- трех- и пятижильные кабели имеют жилы одинакового сечения; четырехжильные кабели имеют все жилы одинакового сечения или одну жилу меньшего сечения (жилу заземления (PE) или нулевую(N)). В кабелях плоского исполнения изолированные жилы уложены в одной плоскости.

4. Внутренняя оболочка - в кабеле марки ВВГ, ВВГ-П из поливинилхлоридного пластиката, в кабеле марки ВВГнг(А), ВВГ-П нг(А) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, в кабеле марки ВВГнг(А)-LS, ВВГ-П нг(А)-LS из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.

Внутренняя оболочка заполняет промежутки, между изолированными жилами многожильного кабеля, придавая кабелю форму, близкую к круглой. Допускается кабели сечением жил до 16 мм² включительно изготавливать без внутренней оболочки. Заполнение промежутков между жил производится наружной оболочкой.

5. Наружная оболочка - в кабеле марки ВВГ, ВВГ-П из поливинилхлоридного пластиката, в кабеле марки ВВГнг(А), ВВГ-П нг(А) из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести, в кабеле марки ВВГнг(А)-LS, ВВГ-П нг(А)-LS из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности.

Применение

Для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках при номинальном переменном напряжении 0,66 кВ номинальной частотой 50 Гц.

Кабели предназначены для нужд народного хозяйства и используются на промышленных и энергетических объектах.

Кабели с изоляцией и наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката предназначены для одиночной прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях. Групповая прокладка данных кабелей разрешается только в наружных электроустановках и производственных помещениях, где возможно лишь периодическое присутствие обслуживающего персонала. При этом необходимо применять пассивную огнезащиту.

Кабели с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести в исполнении «нг(А)» предназначены для прокладки в кабельных сооружениях наружных (открытых) электроустановок, а именно в кабельных эстакадах и галереях.

Кабели с изоляцией и наружной оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности в исполнении «нг(А)-LS» предназначены для групповой прокладки в кабельных сооружениях и помещениях внутренних (закрытых) электроустановок, в том числе на объектах использования атомной энергии, а также для использования в жилых и общественных зданиях.

2. Кабель монтажный экранированный в изоляции и оболочке из ПВХ пластиката, с экраном из медных проволок, сечением МКЭШ3х0,75 мм ГОСТ 10348-80.

Технические характеристики

· кабели монтажные многожильные с пластмассовой изоляцией соответствуют ГОСТ 10348-80;

· предельно допустимая рабочая температура монтажного кабеля от -50 єС до + 70 єС;

· допустимая относительная влажность при температуре +35 єС - 98 %;

· электрическое сопротивление токопроводящих жил кабеля постоянному току, пересчитанное на 1 км длины температуру 20 °С,: при приемке и поставке указанным в ГОСТ 22483-77; на период эксплуатации и хранения - значениям больше 10 %, указанных в ГОСТ 22483-77;.

· электрическое сопротивление изоляции монтажного кабеля, пересчитанное на длину 1 км: при приемке и поставке при температуре 20 °С - не менее 10 МОм; на период эксплуатации и хранения - 0,1 МОм; при температуре 70 °С - не менее 0,1 МОм;

· испытательное напряжение переменного тока кабеля частотой 50 Гц в течении 5 мин: при приемке и поставке - 2000 В; на период эксплуатации и хранения - 1000 В;

· гарантийный срок службы кабелей: 6 лет со дня ввода в эксплуатацию;

· строительная длина неэкранированного кабеля не менее 60 м, а экранированного кабеля - не менее 25 м.

Структура кабелей

· токопроводящая жила монтажного кабеля выполнена из меди марки ММ лужёная оловянно-свинцовым припоем и соответствует четвёртому классу гибкости по ГОСТ 22483-77 для сечений 0,35 и 0,5 мм², и третьему классу для сечения 0,75 мм². Жила кабеля марки МКШМ не лужёная;

· изоляция токопроводящих жил кабеля выполнена из ПВХ пластиката, не распространяющего горения;

· изолированные жилы монтажных кабелей скручены в сердечник;

· на скрученный сердечник кабеля монтажного наложена поясная изоляция из полиэтилентерефталатной ленты (допускается не применять поясную изоляцию для неэкранированных кабелей МКШ и МКШМ);

· в кабелях марки МКЭШ поверх поясной изоляции наложен экран в виде оплётки из медной проволоки с плотностью не менее 65 %;

· на скрученный экранированный или неэкранированный сердечник кабеля наложена оболочка из ПВХ пластиката, не распространяющего горение.

Применение монтажных кабелей

Кабели монтажные многожильные с пластмассовой изоляцией и оболочкой предназначены для фиксированного межприборного монтажа электрических устройств, работающих при номинальном переменном напряжении до 500 В частотой до 400 Гц или постоянном напряжении до 750 В.

3. Клемма проходная с винтовым зажимом для сечения 0,2-2,5; СВС.2

Рисунок 6 Схема однолинейная электроснабжения компрессорной №5

Рисунок 7 Схема электрическая принципиальная узла учета электроэнергии

2. Специальная часть

2.1 Назначение, устройство