Univerzitet u Sarajevu Elektrotehnički fakultet Sarajevo Odsjek za Elektroenergetiku
SEMINARSKI RAD iz predmeta : „Odabrana poglavlja iz elektro energetskih postrojenja“
Mentor: prof.dr. Rasim Gačanović Kandidat: Pašić Ensar dipl.el.ing.
UVOD Seminarski rad obuhvata slijedeća poglavlja: • • •
• •
Prvo poglavlje: pregled koraka koje treba poduzeti, koje kriterije usvojiti, u procesu koji poćinje planiranjem a završava puštanjem u pogon trafo stanice Drugo poglavlje: tipovi konfiguracija vanjskog postrojenja sa svojim prednostima i manama Treće poglavlje: kratak osvrt na projektovanje trafo stanice sa aspekta projektantske kuće, koje korake poduzeti i kako uopće funkcioniše posao u jednoj projektantskoj kući Ćetvrto poglavlje: spisak potrebne dokumentacije za realizaciju jedne trafo stanice sa kratkim osvrtom na najvažnije dokumente. Peto poglavlje: praktićni dio seminarskog rada – kratko upoznavanje programskog paketa E-plan i primjer izrade shema.
ZRAKOM IZOLOVANE PODSTANICE -SABIRNICA/PREKIDAČ KONFIGURACIJE Jedan sistem sabirnica
• • •
Konfiguracija se sastoji od jedne sabirnice pri čemu su sva polja vezana direktno na sabirnicu. Niska pouzdanost. Kvar na sabirnici ili u polju izmeñu prekidača i sabirnice će za poslijedicu imati izbacivanje iz pogona cijele podstanice.
Dupli sistem sabirnica, dupli prekidać
• • • •
Dva prekidača po jednom polju Visok nivo pouzdanosti Održavanje sabirnice ili prekidača u ovakvoj postavci neće imati utjecaj na napajanje polja Nedostatak - skupa konfiguracija, pošto svako polje ima dva prekidača i zahtijevaju veliku površinu za smještaj sve dodatne opreme.
Glavna i transfer sabirnica
• • • •
Sva polja su vezana izmeñu glavne i transfer sabirnice. Pošto su sva polja priključena na jednu, glavnu sabirnicu, pouzdanost ovakvog sistema je niska. konfiguracija je malo skuplja od sistema sa jednom sabirnicom ali obezbjeñuje veću fleksibilnost tokom održavanja. Podstanica sa glavnim i transfer sistemom sabirnica zahtijeva više prostora od podstanice sa jednim sistemom sabirnica, zbog dodatnih prekidača i sabirnica.
Dupli sistem sabirnica, jedan prekidač
• • • •
Konfiguracija ima dva sistema sabirnica povezana sa prekidačima u svakom polju kao i sabirnički prekidač. Ovakva konfiguracija omogučava funkcionisanje polja sa bilo kojeg sistema sabirnica. Nedostatak - ispad sabirničkog prekidača uzrokuje gubitak prednosti ovakvog sistema. Konfiguracija relejne zaštite za ovakav sistem može biti kompleksna.
Prstenasta sabirnica
• •
• •
U ovakvoj konfiguraciji kako samo ime kaže, svi prekidači su postavljeni u prsten sa poljima priključenim izmeñu prekidača. Održavanje prekidača u ovakvoj konfiguraciji može se izvesti bez smetnje u napajanju bilo kojeg polja uključujući dva polja uz polje sa prekidačem na kojem se vrši remont. Konfiguracija relejne zaštite je kompleksnija nego u prethodnim konfiguracijama. Nedostatak - ograničene mogučnosti proširenja postojeće stanice.
Jedan i po prekidač
• • • •
U ovakvoj konfiguraciji svako polje se nalazi izmeñu dva prekidača i postoje dvije sabirnice. Kvar u polju će prouzrokovati trip dva susjedna prekidača i neće predstavljati smetnju ostalim poljima. Ovo je jedna od najpouzdanijih konfiguracija, i može se proširivati po potrebi. Nedostatak - zahtijeva više prostora i skuplja je uslijed neophodne dodatne opreme.
Poreñenje konfiguracija
Prilikom planiranja električne podstanice ili rasklopnog postrojenja, treba uzeti u obzir parametre kao što su, pouzdanost, cijena, raspoloživa površina. Raspored polja koja ulaze u podstanicu moraju se inkorporirati u ukupnu konfiguraciju. Ovo je pogotovo slučaj kod prstenaste i konfiguracije sa jednim i po prekidačem, jer pouzdanost u ovakvim konfiguracijama se može povečati ako dovodna i odvodna polja ne stavljamo jedne pored drugih. Raspored dovodnih polja može značajno povisiti cijenu i potrebnu površinu za podstanicu. Visoko profilno postrojenje može inkorporirati više komponenti na manjim temeljima. Svaka komponenta u niskoprofilnoj konfiguraciji zahtijeva komad zemlje za sebe, samim tim potrebna je veća površina nego za visokoprofilnu podstanicu iste konfiguracije.
DIZAJN PODSTANICE SA ASPEKTA PROJEKTANTSKE KUĆE
Svaka projektantska kuća koja se bavi projektovanjem i izgradnjom trafo stanica mora posjedovati odreñene sektore koji se bave pojedinim aspektima projektovanja i izgradnje. Te službe su:
• • • • • •
Sektor marketinških poslova Sektor primarnog projektovanja Sektror za grañevinske poslove Sektor sekundarnog projektovanja Sektor realizacije Sektor općih poslova
Sektor marketinških poslova
• • • • •
Služba marketinga je prva stepenica u izgradnji trafo stanice. Njihov posao je da prate domaće i meñunarodne tendere, te na osnovu realne procjene vlastitih mogućnosti, šalju ponude zainteresiranim strankama. Neophodno je realno ocijeniti koji vremenski period će biti potreban za projektovanje, koji za realizaciju projekta te finalno, moraju odrediti cijenu sa kojom mogu biti konkurentni na tržištu a da pri tome ostvare profit nakon svedenih rashoda. Važnost odreñivanja preciznog vremenskog perioda projektovanja i realizacije izbjegavanje penala investitoru za svaki mjesec ili sedmicu prekoraćenja dogovorenog roka. Ova sluzba obicno zaposljava ljude sa višegodisnjim iskustvom koji imaju ‘’osjećaj’’ za kompleksnost odreñenog ugovora i predstavu o sposobnosti vlastite kuće da pozitivno realizuje projekat.
Sektor primarnog projektovanja • • • • •
Definisanje dispozicija trafo stanice Raspored primarne opreme, Raspored zgrada visokog i srednjeg napona, Definisanje jednopolnih shema, Proraćun uzemljenja.
Sektror za grañevinske poslove • • • •
Projektuje kompletan gradevinski dio unutar trafo stanice. Arhitekti dizajniraju zgrade visokog i srednjeg napona, temelje primarne opreme, ogradu, stražarsku kućicu itd. Na osnovu arhitektonskih crteža grañevinci i statićari proraćunavaju dubine temelja, profile nosivih konstrukcija, vrstu potrebnog betona, kolićinu i profile armature itd. U ovoj fazi projekta je veoma bitna kvalitetna komunikacija izmeñu sektora grañevine i primarnog projektovanja, jer pogrešni ulazni podatci mogu rezultirati u izgradnji neadekvatnih objekata ili temelja za primarnu opremu što može strahovito usporiti realizaciju projekta.
Sektor sekundarnog projektovanja • • • • •
sektor općeg projektovanja sektor shema sektor rasvjete sektor za automatiku sektor za telekomunikacije
Sektor realizacije • • • • • • • • •
Prvi korak je ograñivanje vanjskih parametara trafo stanice na osnovu ovjerenih dispozicija. Izgradnja temelja i postavljanje uzemljivaća na osnovu izračunatog specifičnog otpora tla - veoma bitno ne odstupati od propisa i proračuna. Grañevinski dio - izgradnja objekata i temelja primarne opreme. Postavljanje ućinskih i kućnih transformatora, primarne opreme, visokonaponskih veza, polaganje kablova itd. Montaza komandno relejnih ormara, ćelija srednjeg napona, vrši se uvezivanje opreme. Poslijedenja faza je ispitivanje, da se provjeri da li je sve funkcionalno odrañeno kako je u projektu zamišljeno. Kompletiranje ‘’as build’’ dokumentacije. ‘’commissioning’’ - puštanje stanice pod napon u prisustvu investitora i predstavnika elektroprivredne kompanije koja pokriva dato područje. Ovaj sektor je zadužen i za sve finansijske poslove, vezane za projekat. Razgovaraju sa tvornicama o nabavci opreme, ugovaraju cijene, dogovaraju rokove isporuke i slično.
ULAZNA DOKUMENTACIJA
• • • •
Tender - u njemu se nalaze osnovne smjernice o izgradnji trafo stanice. ‘’code of practice’’ - interni standardi elektroprivredne kompanije. Master lista - spisak svih dokumenata koji će biti priloženi investitoru tokom faze projektovanja. Tablice
IZLAZNA DOKUMENTACIJA
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
dispozicija oprema visokog napona presjeci dopušteni razmaci proračun uzemljenja uzemljivać uzemljene zgrade visokog napona uzemljene zgrade sredenjeg napona uzemljenje aparata vanjskog postrojenja specifikacija kabla za uzemljenje specifikacija visokonaponskih klema, stega i stopica dispozicija sa detaljima kablovskih kanala visokog napona specifikacija izolatora dispozicija sa detaljima kablovskih kanala srednjeg napona proraćun kablova učinskih transformatora proračun sabirnica spisak natpisnih ploćica aparata vanjskog postrojenja natpisne ploćice aparata proraćun kablova srednjeg napona proraćun strujnih i naponskih transformatora
• • • • • • • • • • • • • • • •
proraćun vanjskog osvjetljenja trafo stanice proraćun baterija proraćun kućnog transformatora proraćun kablova AC/DC razvoda dispozicija trafostanice sa ucrtanom vanjskom rasvjetom specifikacija opreme za vanjsko osvjetljenje razvod instalacija vanjske rasvjete prikaz zgrade visokog napona sa ucratnom rasvjetom, nužnom rasvjetom, utičnicama i klimatizacijom specifikacija opreme za instalacije u zgradi visokog napona prikaz zgrade srednjeg napona sa ucratnom rasvjetom, nužnom rasvjetom, utičnicama i klimatizacijom: specifikacija opreme za instalacije u zgradi srednjeg napona prikaz stražarske kućice sa ucratnom rasvjetom, nužnom rasvjetom, utićnicama i klimatizacijom specifikacija opreme za instalacije u stražarskoj kućici prikaz kućice dizel generatora sa ucratnom rasvjetom, nužnom rasvjetom, utičnicama i klimatizacijom specifikacija opreme za instalacije u kućici dizel generatora specifikacija dizel generatora
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
prikaz zgrade visokog napona sa ucrtanim komandno relejnimm ormarima, ormarima AC/DC razvoda, baterijama, PLC opremom, ormarima staničnog računara prikaz zgrade srednjeg napona sa ucrtanim ormarima AC/DC razvoda, ormarom staničnog računara, baterijama specifikacija opreme u komandno relejnim ormarima prednji izgled komandno relejnih ormara: prednji izgled ormara osciloperturbografije prednji izgled ormara staničnog racunara blok dijagrami kablova i kablovske liste u zgradi visokog napona blok dijagrami kablova i kablovske liste u zgradi srednjeg napona blok dijagrami kablova i kablovske liste staničnog raćunara prikaz svih zgrada u trafo stanici sa ucrtanim sistemom vatrodojave (senzorima, nužnom rasvjetom, trubom i sl.) tehnička specifikacija opreme sistema vatrodojave blok dijagram sistema vatrodojave blok dijagrami kablova i kablovske liste opreme vanjskog postrojenja prednji izgled pomocnih ormarića u postrojenju (ormarići strujnih i naponskih transformatora, “marshalling’’ kosci) jednopolna shema stanice jednopolna shema AC/DC razvoda u zgradi visokog napona jednopolna shema AC/DC razvoda u zgradi srednjeg napona sheme djelovanja AC/DC razvoda logićki dijagrami opreme visokog napona sheme djelovanja staničnog raćunara sheme djelovanja osciloperturbografa blok dijagram rasvjete utićnica i grijanja shema djelovanja transformatorskog polja
• • • • • • • • • • • • • • • •
shema djelovanja dalekovodnog polja shema djelovanja spojnog polja arhitektura sistema kontrole i upravljanja specifikacija opreme sistema kontrole i upravljanja lista signala staničnog raćunara sheme vezivanja staničnog računara specifikacija opreme ormara staničnog računara procedure zaštite na radu, kontrole kvaliteta, zaštite okoline protokoli za ispitivanje opreme visokog napona protokoli za ispitivanje opreme srednjeg napona specifikacija ćelija srednjeg napona specifikacija kondenzatorskih baterija blok dijagrami kablova i kablovske liste kondenzatorskih baterija sheme vezivanja ćelija srednjeg napona specifikacija ćelija srednjeg napona logicki dijagrami ćelija srednjeg
KREIRANJE SHEMA DJELOVANJA KORIŠTENJEM E-PLAN PROGRAMSKOG PAKETA
•
•
•
•
Profesionalni alati za automatizaciju inženjerskih procesa EPLAN (CAE, Computer-Aided Engineering) nude fleksibilno radno okruženje za sve faze planiranja projekta, inženjeringa, razvoja, izrade dokumentacije i održavanja. Mnoštvom standardnih i dodatnih funkcija EPLAN alati se uspješno prilagoñuju individualnim zahtjevima korisnika. EPLAN Electric P8 Paket koji donosi novu dimenziju elektro inženjeringa - visoku produktivnost, kvalitetu i tačnost u izradi električnih shema i prateće dokumentacije. EPLAN PPE Specijalizirani paket koji značajno olakšava planiranje i projektiranje upravljanja u procesnoj industriji. EPLAN Cabinet Program za 3D konstrukciju elektro-ormara uz 2D/3D prikaz rasporeda opreme u ormaru na temelju EPLAN-ove liste materijala.
•
• •
• • •
Sheme djelovanja predstavljaju shematski prikaz, kako trafo stanica funkcioniše. Na primjer, ako želimo sa komandne ploće dati nalog za ukljućenje prekidaća, sheme djelovanja nam pokazuju koji uslovi moraju biti ispunjeni da bi prekidać u polju odradio zadatu komandu. Pokazuje koje uslove treba zadovoljiti, kakvu komandu zadati i odakle, ako želimo prebaciti stanicu sa jednog sistema sabirnica na drugi. Ako doñe do ispada nekog automata, pokazuju kakvu reakciju će to izazvati i gdje će se ukljućiti signalizacija itd. Neodvojiv dio shema djelovanja su i sheme vezivanja, (‘’connection list’’). Njima se koriste monteri koji implementiraju sheme djelovanja na komandne ormare, relejne ormare, ‘’marshalling’’ kioske itd. U njima su tabelarno prikazani svi ureñaji koji se javljaju u shemama djelovanja sa svojim kontaktima, koje onda majstori jedan po jedan uvezuju, tj. ožićavaju. Druga cjelina su tzv. klem planovi, (‘terminal diagram’’). Na njima su prikazane sve lajsne u odreñenom ormaru sa pripadajućim klemama kao i naziv ureñaja sa kojim je data klema povezana. Programski paket E-plan generiše i dodatne dokumente koji su ne standardni u projektnoj praksi, (‘’cable connection diagram’’ i ‘’terminal connection diagram’’) koje služe kao pomoćno sredstvo za što bolje i preciznije razumjevanje shema djelovanja.
ZAKLJUČAK •
•
E-plan, kao i ostali srodni programski paketi (CADDY++ npr.) danas predstavljaju standard za svaki projektni biro na svijetu. Izrada shema je mnogostruko olakšana i ubrzana. Meñutim, u svom dosadašnjem iskustvu sam se susreo i sa odreñenim manama ovog programskog paketa. Najveći nedostatak po mom mišljenju predstavlja činjenica da crtanje shema korištenjem ovog programskog paketa može koristiti uspješno, isključivo osoba koja jako dobro poznaje problematiku shema. Za većinu crtača u projektnim biroima koji se bave pukim precrtavanjem shema (koristeći vektorske programe poput AUTOCAD-a npr.) koje im u pisanoj formi dostave inženjeri ovaj programski paket je neupotrebljiv. Za uspješnu implementaciju programskog paketa potrebno je biti u stanju prepoznati sa crteža npr. šta je unutrašnje ožičenje a šta kablovska veza, koja strana kleme je 'external' a koja 'internal' , koja špula pripada kojem ormaru itd. To često crtači nisu u stanju prepoznati. Drugi nedostatak (koji je uočen i u CADY++ programskomm paketu) je nemogučnost automatskog generisanja tzv. z- listova koji se još uvijek moraju crtati u AUTOCAD-u te importovati u E-plan. Bez obzira na ove nedostatke, svaka ozbiljna projektantska kuća bi trebala uvesti neki od ovih programskih paketa kao standard svojim uposlenicima.
