Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Вход
Купить систему ГАРАНТ
Получить демо-доступ
Узнать стоимость
Информационный банк
Подобрать комплект
Семинары
- Главная
- Постановление Мэра города Магадана от 7 декабря 2006 г. N 2330 "О проведении публичных слушаний по обсуждению проекта на строительство объекта "Очистные сооружения биологической очистки сточных вод в г. Магадане"
- Приложение
- Глава 6. Электроснабжение, электрооборудование, автоматизация, технологический контроль, диспетчеризация, связь
Глава 6. Электроснабжение, электрооборудование, автоматизация, технологический контроль, диспетчеризация, связь
Глава 6. Электроснабжение, электрооборудование, автоматизация,
технологический контроль, диспетчеризация, связь
Общие положения
В настоящем разделе представлены основные технические решения по электроснабжению, силовому электрооборудованию, электроосвещению, управлению и автоматизации, технологическому контролю, диспетчеризации, связи и сигнализации проектируемых зданий и сооружений канализационных очистных сооружений (КОС) г. Магадана.
Настоящий раздел разработан на основании генерального плана КОС, технологических и архитектурно-строительных чертежей отдельных зданий и сооружений.
Монтаж, наладка и ввод электрооборудования, предусмотренного в проекте настоящего раздела, в эксплуатацию осуществляется по очередям строительства.
Проект настоящего раздела разработан для полного развития проектируемых зданий и сооружений.
В проекте настоящего раздела заложены следующие прогрессивные решения:
- унификация решений по силовому электрооборудованию - применение современной щитовой продукции, защитно-коммутационной, пускорегулирующей аппаратуры и аппаратуры релейной защиты фирмы Schneider Electric;
- применение автоматизированной системы управления технологическими процессами;
- увеличение электробезопасности за счет дополнительной защиты силового электрооборудования в сырых и токопроводящих помещениях;
- увеличение пожаробезопасности за счет применения сухих трансформаторов, а также автоматической пожарной сигнализации.
Характеристики потребителей электроэнергии и выбор
электродвигателей
Основными электроприемниками являются электродвигатели вентиляторов, насосов, воздуходувок, мешалок, кранов (тельферов), электроотопление, электрифицированные задвижки, а также внутреннее электроосвещение зданий и сооружений и наружное электроосвещение территории площадки проектируемых сооружений.
В отношении надежности электроснабжения электроприемники относятся к потребителям II и III категории, в соответствии с ПУЭ.
Напряжение для питания силовых электроприемников - 380/220 В. Результаты расчетов электрических нагрузок сведены в таблицу основных технических показателей (см. п. 7.4).
Электродвигатели технологического оборудования в основном трехфазные, асинхронные, поставляемые комплектно с оборудованием. Синхронные двигатели в проектируемых зданиях и сооружениях отсутствуют.
Электроснабжение
Существующие здания и сооружения КОС получают электроснабжение от распределительного пункта (РП) 10 кВ, находящегося в отдельном здании, расположенном на территории КОС. Здание РП-10 кВ получает электроснабжение по двум кабельным линиям напряжением 10 кВ от подстанции "Юго-Восточная" г. Магадана.
В отношении надежности электроснабжения существующие здания и сооружения КОС относятся к потребителям II и III категории, в соответствии с ПУЭ.
От здания РП-10 кВ по двум кабельным линиям получают электроснабжение:
- отдельно стоящая трансформаторная подстанция (ТП) 2x250 кВА;
- ТП 2x160 кВА, встроенная в здание цеха механического обезвоживания осадка;
- трансформаторы наружной установки 10/6 кВ 2x2500 кВА, расположенные рядом со зданием РП-10 кВ.
От здания РП-10 кВ по двум кабельным линиям также получает электроснабжение существующая главная насосная станция, расположенная вне территории КОС.
Схема внутриплощадочного электроснабжения проектируемых зданий и сооружений на напряжении 10 кВ представлена на рисунке 7.1.
Для реализации принятой схемы электроснабжения потребуется замена ячеек в здании РП-10 кВ, к которым подключена существующая ТП здания цеха механического обезвоживания осадка на новые, а также замена двух кабельных линий соединяющих данную ТП с РП-10 кВ. Установки дополнительных ячеек в здании РП-10 кВ не требуется.
Существующая ТП здания цеха механического обезвоживания осадка демонтируется. На ее месте предусматриваются распределительное устройство (РУ) 10 кВ и новая ТП 10/0,4 кВ. Кроме этого, РУ-10 кВ и ТП 10/0,4 кВ предусматриваются в здании воздуходувной и иловой насосной станции. В здании фильтровальной станции предусматривается ТП 10/0,4 кВ.
ТП 10/0,4 кВ приняты с трансформаторами 250, 800 и 1250 кВА и устанавливаются с учетом их максимального приближения к центру нагрузок, общие для силовых и осветительных потребителей.
ТП 10/0,4 кВ приняты двухтрансформаторными с сухими трансформаторами типа GDNN. Нейтрали трансформаторов - глухозаземленные. Загрузка трансформаторов в рабочем режиме принята, в основном, 50-60%. В аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов оставшийся в работе трансформатор с учетом его перегрузочной способности сможет обеспечить всю нагрузку ТП.
Требуемая надежность электроснабжения проектируемых зданий и сооружений обеспечивается секционированием шин РУ и ТП с ручным включением секционных выключателей при отключении одного из вводов и перевод нагрузки на оставшийся в работе ввод.
В связи с отсутствием в проектируемых зданиях и сооружениях потребителей, отрицательно влияющих на качество электроэнергии, мероприятия по повышению качества электроэнергии не предусматриваются.
Определение расчетных нагрузок, выбор числа и мощности
трансформаторов
Основные технические показатели электроснабжения проектируемых зданий и сооружений приведены в таблице 7.1.
Основные технические показатели электроснабжения проектируемых
зданий и сооружений
Таблица 7.1
| Наименование здания или сооружения |
Расчетная нагрузка | tg ф | Количес- тво, шт. и мощность, кВА трансфо- рматоров |
Число часов использо- вания, ч/год |
Годовой расход элект- роэнер- гии, тыс. кВт-ч |
||
| Pp, кВт |
Qp, квар |
S, кBA | |||||
| I очередь строительства | |||||||
| Воздуходувная и иловая насосная станция |
355,8 | 306,5 | 469,61 | 0,86 | 2x1250 (в здании воздухо- дувной и иловой насосной станции) |
8760 | 3116,81 |
| Станция ультрафио- летового облучения |
212,6 | 159,06 | 265,52 | 0,75 | 8760 | 1862,38 | |
| Аэротенк | 179,2 | 217,51 | 281,82 | 1,21 | 8760 | 1569,79 | |
| Вторичные отстойники |
13,2 | 9,74 | 16,41 | 0,74 | 8760 | 115,63 | |
| Насосная станция перекачки уплотненного ила |
1,2 | 0,86 | 1,48 | 0,72 | 8760 | 10,51 | |
| Резервуар смешения уплотненного ила и сырого осадка |
1,5 | 1,05 | 1,83 | 0,7 | 8760 | 13,14 | |
| Насосная станция бытовых и дренажных сточных вод |
12,5 | 12,51 | 17,69 | 1 | 8760 | 109,5 | |
| Насосная станция технической воды (встроена в резервуар) |
24,65 | 22,41 | 33,31 | 0,91 | 8760 | 215,93 | |
| Прочая нагрузка | 27,22 | 19,15 | 33,42 | 0,7 | 8760 | 238,45 | |
| Итого по I очереди строительства |
827,87 | 748,79 | 1121,0 8 |
0,9 | 8760 | 7252,14 | |
| II очередь строительства | |||||||
| Цех механического обезвоживания осадка |
230,95 | 173,21 | 288,69 | 0,75 | 2x250 (в здании цеха) |
8760 | 2023,12 |
| Здание решеток | 141,2 | 107,26 | 177,32 | 0,76 | 2x1250 (в здании воздухо- дувной и иловой насосной станции) |
8760 | 1236,91 |
| Песколовки аэрируемые |
4,36 | 3,04 | 5,31 | 0,7 | 8760 | 38,19 | |
| Прочая нагрузка | 9,7 | 6,01 | 11,52 | 0,62 | 8760 | 84,97 | |
| Итого по II очереди строительства |
386,21 | 289,51 | 482,84 | 0,75 | 8760 | 3383,2 | |
| III очередь строительства | |||||||
| Фильтровальная станция |
623,5 | 467,63 | 779,38 | 0,75 | 2x800 (в здании фильтро- вальной станции) |
8760 | 5461,86 |
| Прочая нагрузка | 15,2 | 10,14 | 18,4 | 0,67 | 8760 | 133,15 | |
| Итого по III очереди строительства |
638,7 | 477,76 | 797,77 | 0,75 | 8760 | 5595,01 | |
| Итого по всему комплексу зданий и сооружений |
1852,7 8 |
1516,0 7 |
2401,6 9 |
0,82 | 8760 | 16230,3 5 |
|
С учетом коэффициента несовпадения максимумов (Кн.м.=0,9) полная мощность по всему проектируемому комплексу зданий и сооружений составит 2161,52 кВА.
7.4.2 Нагрузка ТП в рабочем и аварийном режимах работы представлена в таблице 7.2. Трансформаторы допускают перегрузку до 20% (нагрузку до 120%).
Нагрузка ТП в различных режимах работы
Таблица 7.2
| Трансформаторная подстанция |
Потребляемая мощность S, кВА |
Нагрузка трансформато- ра в рабочем режиме |
Загрузка трансфор- матора в аварийном режиме |
| Воздуходувная и иловая насосная станция, 2x1250 кВА |
1315,23 | 53% | 105% |
| Фильтровальная станция, 2x800 кВА |
797,77 | 50% | 100% |
| Цех механического обезвоживания осадка, 2x250 кВА |
288,69 | 58% | 115% |
Компенсация реактивной мощности
Для компенсации реактивной мощности предусматриваются модульные комплектные конденсаторные установки типа УКМ с автоматическим регулированием мощности. Мощность конденсаторных установок подобрана таким образом, чтобы коэффициент мощности cos ф был равен 0,96.
Установленная мощность конденсаторных установок, принятых к установке, приведена в таблице 7.3. Конденсаторные установки присоединяются к секциям РУ-0,4 кВ ТП.
Таблица 7.3.
| Место подключения конденсаторной установки |
Компенсируе- мая реактивная мощность, квар |
Мощность конденсатор- ной установки, квар |
| Воздуходувная и иловая насосная станция, РУ-0,4 кВ ТП |
580 | 2x300 |
| Здание фильтровальной станции, РУ-0,4 кВ ТП |
295 | 2x150 |
| Цех механического обезвоживания осадка, РУ-0,4 кВ ТП |
110 | 2x75 |
Токи короткого замыкания, выбор аппаратуры и кабелей
Аппаратура и силовые кабели на стороне 0,4 кВ являются устойчивыми к термическим и электродинамическим действиям токов короткого замыкания.
Релейная защита и оперативный ток
В электроустановке проектируемых зданий и сооружений предусматриваются устройства релейной защиты для реагирования на опасные режимы работы элементов электрической системы с последующей выдачей сигнала или автоматического отключения поврежденных элементов от неповрежденной части электрической системы.
Релейная защита предусматривается для трансформаторов 10/0,4 кВ и кабельных линий напряжением 10 кВ.
Для трансформаторов 10/0,4 кВ предусматривается релейная защита от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
- многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
- однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети 0,4 кВ;
- витковых замыканий в обмотках;
- токов в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями;
- токов в обмотках, обусловленных перегрузками.
Для кабельных линий напряжением 10 кВ предусматривается релейная защита от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю.
В качестве оперативного тока для питания цепей релейной защиты предусмотрен выпрямленный ток напряжением 220 В от блоков питания.
Релейная защита выполняется на базе комплектных устройств и реле защиты фирмы Schneider Electric.
Измерение и учет электроэнергии
Для проектируемых зданий и сооружений предусматриваются расчетный и технический учет активной и реактивной электроэнергии.
Расчетный учет обеспечивает учет электроэнергии, отпущенной проектируемым зданиям и сооружениям для денежного расчета за нее с энергосистемой.
Технический учет обеспечивает учет для контроля расхода электроэнергии внутри комплекса зданий и сооружений.
Расчетные счетчики активной и реактивной электроэнергии устанавливаются на стороне ввода питающих кабелей в РУ-10 кВ здания цеха механического обезвоживания осадка.
Счетчики технического учета активной и реактивной электроэнергии устанавливаются на шинах РУ-0,4 кВ ТП щитов станций управления (ЩСУ) зданий воздуходувной и иловой станции, фильтровальной станции и цеха механического обезвоживания осадка.
Расчетный и технический учеты электроэнергии осуществляются с помощью трехфазных электронных счетчиков типа СЭТ-4ТМ. В данных счетчиках предусмотрена возможность передачи информации для обработки и анализа в автоматизированную систему учета и контроля электроэнергии.
В РУ-10 кВ предусматриваются следующие измерения:
- напряжение на каждой секции шин 10 кВ;
- измерение тока на питающих, отходящих линиях и секционном выключателе 10 кВ.
В РУ-0.4 кВ предусматриваются следующие измерения:
- измерение тока в каждой фазе и напряжения на вводных панелях; измерение тока в одной из фаз каждой отходящей линии.
Силовое электрооборудование
В проекте рассматриваются вопросы питания всех силовых электроприемников напряжением до 1 кВ проектируемых зданий и сооружений,
также вопросы выбора защитно-коммутационной, пусковой аппаратуры и кабельной продукции.
От ТП зданий воздуходувной и иловой насосной станции, фильтровальной станций и цеха механического обезвоживания осадка получают электропитание ЩСУ, расположенные в тех же зданиях. От ЩСУ, в свою очередь, получают электропитание распределительные щиты силового электрооборудования, а также отдельные электроприемники.
Распределительные щиты выбраны настенного и напольного исполнения. Защита отходящих линий от перегрузки и токов короткого замыкания осуществляется автоматическими выключателями, устанавливаемыми в распределительных щитах. Щитовая продукция, защитно-коммутационная и пусковая аппаратура приняты фирмы Schneider Electric.
Электрические принципиальные схемы ЩСУ и распределительных щитов зданий и сооружений приведены на чертежах 1212-3-1 (5,10,14,17,18)-ЭМ.
Планы электроосвещения и электрооборудования приведены на чертежах 1212-3-5(10,14,18)-ЭО.
Распределительная и питающая сети выполняются силовыми кабелями с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке марки ВВГ.
Для питания кранов и тельферов принимается гибкий силовой кабель с медными жилами с резиновой изоляцией, в резиновой оболочке, не распространяющей горение марки КГН.
В зданиях и сооружениях силовые кабели прокладываются:
- в металлических кабельных коробах по кабельным конструкциям;
- на монтажных профилях и скобах по стенам;
- в металлических трубах в полу.
С целью повышения безопасности на участках от кабельных коробов до электроприемников кабели прокладываются в гибких металлорукавах.
Проходки кабелей через стены и перекрытия осуществляются в блоках металлических труб.
Для повышения пожаробезопасности в коробах на вертикальных участках трассы через 20 м, на горизонтальных участках трассы через 30 м, а также на кабельных ответвлениях выполняются постоянные огнезаградительные пояса с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч. Для этого на силовые кабели наносятся участки огнезащитной пасты длиной 200-300 мм, при этом огнезащитной пастой покрывается каждый кабель.
По территории КОС силовые кабели прокладываются на вновь сооружаемых эстакадах в металлических кабельных коробах по кабельным конструкциям. Кабельные конструкции устанавливаются через 1 м и крепятся к металлическим фермам эстакады сваркой.
Электрическое освещение
В объем проекта электроосвещения входят внутреннее освещение проектируемых зданий и сооружений и наружное освещение участка территории, на которой расположены проектируемые здания и сооружения.
Помещения проектируемых зданий и сооружений в отношении опасности поражения электрическим током, в соответствии с п. 1.1.13 ПУЭ, относятся к помещениям с повышенной опасностью (сырость, токопроводящие полы) и особо опасным.
Внутреннее электроосвещение предусматривается для освещения помещений зданий и сооружений с целью создания в них комфортных условий для работы персонала.
Внутреннее электроосвещение зданий и сооружений подразделяется по виду на рабочее и аварийное (освещение безопасности и эвакуационное освещение), а по системе освещения на общее и местное.
Напряжение сети рабочего и аварийного освещения - 380/220 В переменного тока (напряжение на лампах - 220 В). Напряжение питания ручных переносных светильников -не более 42 В.
Освещенность помещений выбирается в соответствии с нормами СНиП 23-05-95* в зависимости от назначения помещений и разряда зрительных работ. B качестве источников света для внутреннего электроосвещения используются:
- в служебных и вспомогательных помещениях - светильники типа ЛСП и ЛПО с люминесцентными лампами, светильники типа НПО с лампами накаливания;
- в электротехнических помещениях - светильники типа ЛСП с люминесцентными лампами;
- в вентиляционных камерах - светильники типа ЛСП с люминесцентными лампами, светильники типа НСП с лампами накаливания;
- в помещениях технологических процессов - светильники типа РСП с лампами ДРЛ, светильники типа ЛСП с люминесцентными лампами, светильники типа НСП с лампами накаливания;
- для освещения безопасности - светильники типа ЛСП и ЛПО с люминесцентными лампами, светильники типа НПО и НСП с лампами накаливания;
- для эвакуационного освещения - световые указатели "ВЫХОД" и светильники типа ЛБО с люминесцентными лампами и автономными источниками питания. Вместо указанных выше светильников могут быть выбраны аналогичные по характеристикам светильники зарубежного производства.
Для внутреннего освещения используются светильники с классами защиты 1, 2, 3 в соответствии с таблицей 1.7.3 ПУЭ. При установке светильников на высоте менее 2,5 м от уровня пола при использовании светильников с классом защиты 1 групповая линия дополнительно защищается устройством защитного отключения или дифференциальным автоматическим выключателем с током срабатывания не более 30 мА.
Электропитание светильников рабочего освещения и аварийного освещения предусматривается от групповых щитков настенного исполнения. Групповые щитки рабочего и аварийного освещения подключаются к разным секциям распределительного щита здания.
Групповые осветительные сети выполняются кабелями с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке марки ВВГ.
Групповые осветительные сети прокладываются:
- в кабельных коробах;
- на монтажных профилях;
- на тросах;
- в стальных трубах.
Групповые осветительные сети рабочего и аварийного освещения прокладываются в разных коробах, либо в разных секциях одного короба.
Управление освещением помещений - местное, выключателями и переключателями, установленными у входов в помещения.
Обслуживание светильников установленных на высоте до 5 м осуществляется с приставных лестниц и стремянок, а установленных на высоте более 5 м - с передвижных вышек.
Наружное электроосвещение предусматривается для освещения дорог и проездов территории, а также технологических площадок в темное время суток.
Для освещения используются светильники типа РКУ и ЖКУ с лампами ДРЛ и ДНаТ, соответственно, устанавливаемые на железобетонных опорах на высоте не менее 7 м от уровня земли, а также прожекторы типа ГО и ЖО с лампами ДРИ и ДНаТ, соответственно.
Групповые сети наружного освещения выполняются самонесущими изолированными проводами типа СИП-2А с фазными алюминиевыми жилами и нулевой несущей жилой, изолированными светостабилизированным сшитым полиэтиленом, прокладываемыми в воздухе между осветительными опорами.
Управление наружным освещением осуществляется либо автоматически от датчика фотореле, либо централизованным дистанционным способом с постов управления из помещения диспетчерской здания воздуходувной насосной станции.
Управление и автоматизация
Управление электродвигателями исполнительных механизмов предусмотрено в следующих режимах:
- местное (с постов и шкафов местного управления);
- дистанционное (с автоматизированных рабочих мест диспетчера по системе АСУ ТП).
На сооружениях предусмотрена автоматизация работы основного технологического оборудования в следующих объемах:
1. Вторичные отстойники.
На сооружении осуществляется автоматическое управление работой затвора на выпуске ила в зависимости от уровня ила в иловой камере.
2. Насосная станция уплотненного ила
Насосы перекачки уплотненного ила работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня ила в насосной станции от шкафов управления, поставляемых комплектно с насосами. Осуществляется включение резервного насоса при аварии основного.
3. Воздуходувная и иловая насосная станция
Насосы перекачки циркулирующего активного ила и избыточного ила работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня ила в приемном резервуаре от шкафов управления, поставляемых комплектно с насосами. Осуществляется включение резервного насоса при аварии основного насоса.
4. Резервуар смешения уплотненного ила и сырого осадка с насосной станцией.
Насосы перекачки осадка работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня осадка в насосной станции от шкафов управления, поставляемых комплектно с насосами. Осуществляется включение резервного насоса при аварии основного.
5. Станция УФО
Работа технологического оборудования станции осуществляется в автоматическом режиме от шкафов управления, поставляемых комплектно.
6. Здание решеток
Решетки работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня подаваемых стоков до и после решеток от шкафов управления, поставляемых комплектно с решетками.
7. Цех механического обезвоживания осадка
Работа технологического оборудования цеха осуществляется в автоматическом режиме от шкафов управления, поставляемых комплектно.
8. Фильтровальная станция
- насосы подачи воды на фильтрацию работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня в приемном резервуаре. Осуществляется включение резервного насоса при аварии основного насоса.
- насосы подачи промывных вод из резервуара промывной воды:
- включение насосов по сигналу "вывод фильтра на промывку".
- отключение насоса по сигналу "min уровень воды" в резервуаре промывной воды
- блокировка выхода на промывку контактных осветлителей по сигналу "перелив" в резервуаре грязной промывной воды.
- включение резервного насоса при аварии рабочего насоса.
- насосы подачи грязной промывной воды работают в автоматическом режиме в зависимости от уровня в резервуаре грязной промывной воды. Осуществляется включение резервного насоса при аварии основного насоса.
- дренажные насосы работают в автоматическом режиме от уровня воды в дренажном приямке.
Технологический контроль
Автоматический контроль и сигнализация технологических процессов КОС, предусмотрены в соответствии с технологической частью проекта в следующем объеме, в перечисленных ниже, зданиях и сооружениях:
Здание решеток и песколовки:
- измерение и сигнализация уровня стоков до и после решеток (приборы поставляются комплектно с автоматикой решеток);
- измерение расхода сточных вод в лотке Вентури от песколовок к распределительной чаше первичных отстойников;
- измерение температуры теплоносителя, наружного и приточного воздуха для регулирования температуры приточного воздуха.
Вторичные отстойники и фильтровальная станция:
- измерение и сигнализация давления на напорных патрубках насосов подачи воды на фильтрацию, насосов технической воды, насосов промывной воды, насосов грязной промывной воды и турбовоздуходувок;
- измерение расхода сточных вод до и после каркасно-засыпных фильтров;
- измерение расхода воздуха после воздуходувок;
- измерение уровня в каркасно-засыпных фильтрах и резервуарах: приемном, промывной воды и грязной промывной воды;
- сигнализация уровня в дренажных приямках.
Иловая насосная станция, воздуходувная и аэротенки:
- измерение и сигнализация давления на напорных патрубках насосов перекачки циркулирующего активного ила и избыточного ила;
- измерение давления воздуха в подающих воздуховодах в аэротенки и песколовки;
- измерение расхода воздуха в подающих воздуховодах на аэротенки и песколовки;
- измерение уровня в приемном резервуаре;
- текущий анализ наличия кислорода в аэротенках;
- текущий анализ pH в аэротенках;
- измерение температуры теплоносителя, наружного и приточного воздуха для регулирования температуры приточного воздуха.
Для автоматического контроля и сигнализации технологических процессов данным проектом предусмотрены следующие приборы:
- для измерения (по месту) и сигнализации давления - манометры, показывающие сигнализирующие ДМ2010Сг (9 шт. в фильтровальной станции, 4 шт. в иловой насосной станции), поставляемые Томским манометровым заводом "Манотомь";
- для измерения давления дистанционно - измерительный преобразователь избыточного давления SITRANS Р (2 шт. - измерение давления воздуха в воздуховоде на аэротенки и песколовки) поставляемые фирмой "Сименс";
- для измерения расхода сточных вод - расходомеры-счетчики ультразвуковые Взлет РСЛ (1 шт. в здании решеток в лотке Вентури) и Взлет МП (2 шт. в фильтровальной станции на трубопроводах сточных вод до и после каркасно-засыпных фильтров), поставляемые ЗАО "Взлет";
- для измерения расхода воздуха - счетчики газа вихревые Метран-331 (1 шт. в фильтровальной станции на воздуховоде после турбовоздуходувок, 2 шт. в воздуходувной на воздуховодах в аэротенки и песколовки), поставляемые промышленной группой "Метран";
- для измерения уровня - погружной зонд-датчик Метран-55-ЛМП 305 (12 шт. в фильтровальной станции в каркасно-засыпных фильтрах и резервуарах: приемном, промывной воды и грязной промывной воды, 1 шт. в иловой насосной станции в приемном резервуаре), поставляемые промышленной группой "Метран";
- для сигнализации уровня - сигнализатор уровня САУ-М6 (2 шт. в дренажных приямках в фильтровальной станции), поставляемые ПО "Овен";
- для измерения величины pH - анализатор pH в комплекте с измерительным устройством SIPAN (1 шт. в аэротенках), поставляемые фирмой Siemens;
- для анализа стоков в аэротенках (наличие кислорода, pH, температура) - кислородомер портативный АЖА-101М (2 шт. в аэротенках), поставляемый фирмой АРК "Энергосервис";
- для контроля и регулирования температуры - термопреобразователи сопротивления типа ТСМ, сигнализирующие термометры, контроллеры приточной вентиляции ТРМ 33 (1 компл. в здании решеток и 1 компл. в иловой насосной станции с воздуходувной), поставляемые ПО "ОВЕН".
"Сухие" контакты сигнализирующих датчиков уровня и давления, а также токовые сигналы от расходомеров, датчиков температуры, датчиков измерения давления, измерительных приборов величины pH в стоках поступают на модули контроллера в диспетчерскую АСУ ТП для контроля и управления технологическим оборудованием. Датчики, первичные преобразователи и приборы запитываются от щитов КИП. Вторичные преобразователи и показывающие приборы расходомеров, преобразователей давления, устанавливаются в щитах КИП или отдельно на стене в пределах видимости обслуживаемого ими технологического оборудования.
Автоматизированная система управления технологическим процессов
(АСУ ТП)
Данный раздел проекта предусматривает разработку АСУ ТП оборудования воздуходувной и иловой насосной станции, здания решеток, цеха механического обезвоживания, станции УФО, а также фильтровальной станции очистных сооружений биологической очистки сточных вод в городе Магадане.
Разрабатываемая система обеспечивает:
- прием информации с датчиков, измерительных преобразователей и "сухих контактов";
- обработку поступающей информации, ее архивирование;
- отображение информации на мониторах рабочих станций операторов и диспетчеров;
- формирование управляющих воздействий на исполнительные устройства систем управления технологическим оборудованием.
В данном разделе проекта предусматривается создание многоуровневой системы контроля и управления. Верхний уровень составляют программно аппаратные средства диспетчерского пункта. Нижним уровнем системы является распределенная система сбора данных и управления, включающая в себя:
- датчики, источники дискретных сигналов, исполнительные механизмы;
- промышленные контроллеры;
- преобразователи сигналов.
В основе системы сбора данных лежит комплект аппаратно-программных средств компании Siemens, серии Simatic C7, включающий в себя промышленные контроллеры, панели местного управления, станции распределенного ввода/вывода, измерительные преобразователи.
Верхний уровень системы контроля и управления реализуется на базе персональных компьютеров и программного обеспечения Siemens WinCC, являющейся SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) системой.
Управление установками ультрафильтрации осуществляется с комплектно поставляемых щитов управления, которые включаются в единую систему АСУТП по шине ProfiBUS.
Разрабатываемая система АСУ ТП представляет собой набор аппаратных и программных средств централизованного контроля и управления инженерными системами. Информация обо всем подключенном к системе диспетчеризации оборудовании выводится в режиме реального времени на экран рабочей станции оператора в ЦДП. С рабочей станции можно включить или выключить установку, изменить временную программу ее работы, просмотреть рапорт о работе, активные аварийные ситуации и их хронологию за заданный промежуток времени, последовательность действий оператора или работы самой системы диспетчеризации, добавить определенные данные в тренд (графика изменения определенных величин во времени).
Установка современной системы автоматизации и диспетчеризации обеспечивает:
- реальную и полную картину состояния подконтрольных систем в любой момент времени;
- удобный графический интерфейс, где в виде мнемосхем представлено все установленное оборудование;
- быструю и адекватную реакцию обслуживающего персонала на аварийные и предаварийные ситуации;
- возможность выдачи аварийных сообщений на экран монитора, принтер, удаленный компьютер, пейджер, мобильный телефон;
- регистрацию всех системных событий, что позволяет во многих случаях установить причину аварийной ситуации, ее виновника, а также предотвратить ее появление в дальнейшем;
- точность регулирования и быструю реакцию на изменение условий внешней среды;
- подсчет времени наработки оборудования и предупреждение о необходимости проведения профилактических и регламентных работ и, за счет этого, продление срока службы инженерных систем;
- увеличение возможностей обслуживающего персонала при уменьшении его необходимого количества;
- возможность сбора статистической информации и прогнозирования.
Выбор оборудования и программного обеспечения произведен исходя из обеспечения следующих условий:
- надежность работы;
- возможность наращивания функций в процессе эксплуатации;
- возможность организации современных структур распределенного сбора, архивации и передачи данных;
- удобство в эксплуатации, обслуживании и ремонте.
Данный раздел проекта разработан в соответствии со следующими нормативными документами:
- ГОСТ 34.003-90 Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Термины и определения;
- ВСН - 60-89 Сигнализация и диспетчеризация жилых и общественных зданий. Нормы проектирования;
- ВСН - 59-88 Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирования;
- Комплекс стандартов и руководящих документов на системы автоматизации;
- Правила устройства электроустановок (ПУЭ);
- СНиП - 3 - 05.06.85 Электротехнические устройства.
Питание средств и оборудования АСУ ТП предусматривается от трехфазной сети переменного тока -380/-220В, частотой 50Гц по 1-й категории.
Ввод питания на щиты автоматики осуществляется из распределительной сети 0,4/0,23 кВ (см. п.7.9).
Система строится на базе стандартной кабельной структуре (ЛВС) и специализированной промышленной локальной сети, создаваемой по стандарту Profibus для соединения всех устройств, датчиков и исполнительных механизмов с сервером и рабочими местами операторов.
Система диспетчеризации и управления является многоуровневой и состоит из: уровень 1 - конечных устройств (датчики, приводы и исполнительные механизмы - множительные реле, "сухие контакты" локальных систем управления);
уровень 2 - контроллеров, станций распределенного ввода/вывода, универсальных преобразователей; уровень 3 - программно - аппаратных средств ЦДЛ.
Уровни 1 и 2, можно назвать нижним уровнем системы централизованного управления. Связь между данными уровнями производится при помощи прямых монтажных соединений. Соединение промышленных контроллеров с уровнем 1 возможно как напрямую, так и через станции распределенного ввода/вывода.
Связь уровня 2 с уровнем 3 осуществляется по каналу созданному по стандарту Profibus.
Управление технологическим оборудованием может осуществляться в следующих режимах:
- местном - с постов управления (используется преимущественно при проведении пуско-наладочных работ);
- дистанционном - с рабочего места диспетчера (оператора) через контроллер или панель оператора;
- автоматическом - с контроллера (основной режим работы) управляющего станцией распределенной периферии автоматизированной система управления технологическим процессом.
На рабочие станции операторов (диспетчеров) должно быть установлено следующие программное обеспечение:
- операционная система Microsoft Windows XP;
- пакет Microsoft Office 2003;
- пакет Siemens WinCC.
Собранная информация отображается на экранах операторских станций в виде:
- мнемосхем подсистем с наглядной индикацией неисправных элементов и контуров;
- статические экраны, показывающие изменение технологических параметров;
- учетные формы, отражающие заданные показатели.
Мнемосхемы позволяют оператору легко переходить от символического изображения узла к его детальному изображению и к другим формам отображения данных.
Информация, выводимая на экран монитора, может быть распечатана. Программное обеспечение предоставляет возможность генерации новых экранных и отчетных форм, необходимых для дальнейшего анализа и проработки.
Отклонения в работе оборудования, аварийные ситуации отображаются на экранах рабочих станций с помощью:
- развертывающихся окон с детальным изображением аварийного узла или системы, где могут отображаться инструкции дежурному персоналу с порядком действий по ликвидации аварийной ситуации;
- мигающих надписей, и/или изменением цвета узлов и подсистем на мнемосхемах;
- звуковых сигналов тревоги.
Внутриплощадочная связь
Вопросы внутриплощадочной связи и сигнализации рассмотрены в книге 4 тома 1.
Конструктивное выполнение электрооборудования
Силовое электрооборудование запроектировано в соответствии с ПУЭ и должно быть установлено на КОС в соответствии с инструкциями по монтажу и с учетом ПТЭЭП.
Электрооборудование для установки на открытом воздухе рассчитано на эксплуатацию в следующих условиях:
- температура воздуха - от минус 60°С до 50°С;
- относительная влажность - 95+3% при температуре 25°С. Электрооборудование, устанавливаемое в зданиях, рассчитано на эксплуатацию в следующих условиях:
- температура воздуха - от 5°С до 35°С;
- относительная влажность - от 40 до 80% при температуре 25°С.
Степень защиты электрооборудования выбирается в соответствии со следующими требованиями:
- не менее IP65 - для электрооборудования, установленного на открытом воздухе и в сырых машинных отделениях;
- не менее IP52 - для электрооборудования, установленного в сухих машинных отделениях;
- не менее IP32 - для электродвигателей (IP68 - для электродвигателей погружных насосов);
- не менее IP30 - для высоковольтных РУ, низковольтных РУ и распределительных щитов;
- не менее IP20 - для электрооборудования административных помещений.
Молниезащита от статического электричества
Для защиты зданий и сооружений от негативных эффектов при воздействии молнии предусматривается сооружение молниезащиты в соответствии с СО 153-34.21.122-2003.
Классификация проектируемых зданий и сооружений КОС по уровню защиты от прямых ударов молнии в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 приведена в таблице 7.4.
Таблица 7.4
| Наименование здания или сооружения | Уровень защиты |
| Воздуходувная и иловая насосная станция | III |
| Станция УФО | IV |
| Здание решеток | IV |
| Фильтровальная станция | III |
Устройство молниезащиты состоит из молниеприемной сетки, токоотводов и контура заземления.
Молниеприемная сетка выполняется из стальной проволоки диаметром 8 мм и укладывается на кровлю сверху или под несгораемые или трудносгораемые утеплитель или гидроизоляцию. Шаг ячеек сетки:
- не более 10x10 м - для зданий III уровня защиты;
- не более 20x20 м - для зданий IV уровня защиты.
Узлы сетки соединяются сваркой. Выступающие над крышей металлические элементы (трубы, шахты, вентиляционные устройства) присоединяются к молниеприемной сетке, а выступающие неметаллические элементы оборудуются дополнительными молниеприемниками, также присоединяемыми к молниеприемной сетке.
Токоотводы выполняются из стальной проволоки диаметром 8 мм и прокладываются от молниеприемной сетки к заземлителям по наружным стенам не реже чем через 20 м по периметру здания или сооружения. При этом токоотводы располагаются не ближе чем в 3 м от входов в здания и сооружения.
Контур заземления молниезащиты выполняется в виде замкнутого контура из полосовой стали с вертикальными электродами длиной 3-5 м по периметру здания и прокладывается в земле на глубине 0,7 м от планировочной отметки.
Заземляющие устройства электроустановок объединяются с заземляющими устройствами молниезащиты.
Защита от заноса в здание высокого потенциала по внешним подземным коммуникациям осуществляется присоединением их на вводе в здание или сооружение к заземляющему устройству электроустановок или молниезащиты.
Для защиты зданий и сооружений от вторичных проявлений молнии предусматриваются следующие мероприятия:
- металлические корпуса всего оборудования и аппаратов, установленных в защищаемом здании, присоединяются к заземляющему устройству электроустановок;
- внутри здания между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их сближения на расстояние менее 10 см через каждые 30 м выполняются металлические перемычки;
- во фланцевых соединениях трубопроводов внутри здания обеспечивается нормальная затяжка не менее четырех болтов на каждый фланец.
Заземление и зануление
Для минимизации вероятности поражения персонала, обслуживающего электроустановки, электрическим током принимаются защитные меры электробезопасности в соответствии с ПУЭ.
Для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме применяются следующие меры защиты от прямого прикосновения:
- основная изоляция токоведущих частей;
- ограждения и оболочки (со степенью защиты не менее IP2X);
- установка барьеров;
- размещение электроустановок вне зоны досягаемости.
Установка барьеров и размещение вне зоны досягаемости осуществляется только в помещениях, доступных квалифицированному электротехническому персоналу.
Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением 380/220 В при наличии особых требований (например, для помещений с повышенной опасностью и особо опасных помещений по степени опасности поражения электрическим током) применяются устройства защитного отключения или дифференциальные автоматические выключатели с номинальным отключающим дифференциальным током не более 30 мА.
Основными мерами защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении в случае повреждения изоляции являются защитное заземление и защитное зануление.
В электроустановках напряжением 10 кВ (сети с изолированной нейтралью) выполняется защитное заземление. В электроустановках напряжением 380/220 В (сети с глухозаземленной нейтралью) выполняется защитное зануление.
Заземлению и занулению подлежат следующие части электроустановок, а также технологических аппаратов и конструкций:
Строительные, производственные, технологические конструкции:
- конструкции строительного и производственного назначения;
- стационарно проложенные трубопроводы всех назначений;
- металлические корпуса технологического оборудования;
- подкрановые рельсовые пути и т.п.
Потенциально опасные металлические части электротехнического оборудования и изделий:
- корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников, штепсельных соединителей;
- приводы электрических аппаратов;
- вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
- оболочки, каркасы, конструкции комплектных устройств;
- оболочки и броня кабелей;
- кабельные муфты, соединительные коробки и т.п.
Потенциально опасные металлические опорные, ограждающие и другие конструкции, находящиеся в непосредственном соприкосновении с частями электротехнического оборудования:
- рамы электрических машин, трансформаторов;
- основания комплектных устройств;
- кабельные конструкции, лотки, короба;
- ограждения отдельных частей электроустановок;
- протяжные и ответвительные коробки, металлорукава и т.п.; потенциально опасные части передвижных и переносных установок;
- потенциально опасные части движущихся машин и механизмов.
Заземление выполняется путем сооружения контуров заземления для каждого здания и сооружения, к которым присоединяют заземляемые части электроустановок.
В целях унификации в каждом здании и сооружении используется одно заземляющее устройство для рабочего и защитного заземления, а также молниезащиты.
Заземляющие устройства выполняются в виде замкнутых контуров из полосовой стали с вертикальными электродами длиной 3-5 м по периметру. Заземляющие устройства устанавливаются на глубине 0,7 м от планировочной отметки на расстоянии не более 1 м от края фундамента.
Сопротивление заземляющих устройств не превышает 4 Ом, в соответствии с п. 1.7.101 ПУЭ.
Зануление выполняется путем присоединения зануляемых частей электроустановок к глухозаземленной нейтрали трансформатора.
Для электроустановок напряжением 380/220 В, кроме того, в качестве мер защиты при косвенном прикосновении используются:
- автоматическое отключение питания;
- основная система уравнивания потенциалов;
- сверхнизкое (малое) напряжение (СНН).
При автоматическом отключении питания наибольшее допустимое время отключения не превышает 0,4 с. В целях, питающих распределительные, групповые щиты, время отключения не превышает 5 с.
Целью выполнения основной системы уравнивания потенциалов является достижение равенства потенциалов соединяемых частей.
Основная система уравнивания потенциалов, выполнение которой является обязательным при использовании автоматического отключения питания, соединяет между собой следующие проводящие части:
- нулевой защитный PE- или PEN-проводник питающей линии;
- металлические трубы коммуникаций, входящих в здание: горячего и холодного водоснабжения, канализации, отопления и т.п.;
- металлические части каркаса здания;
- металлические части систем вентиляции и кондиционирования;
- заземляющее устройство молниезащиты;
- металлические оболочки телекоммуникационных кабелей.
Указанные части присоединяются к главной заземляющей шине при помощи проводников системы уравнивания потенциалов.
СНН используется в сочетании с автоматическим отключением питания. В качестве источника питания цепей СНН применяются безопасные разделительные трансформаторы в соответствии с ГОСТ 30030-93.
Кабельные линии 6-10 кВ
Кабельные сети напряжением 10 кВ выполняются силовыми кабелями с алюминиевыми жилами, с изоляцией из силанольносшитого полиэтилена с водоблокирующей лентой герметизации металлического экрана в усиленной оболочке из полиэтилена марки АПвПуг.
По территории КОС кабельные сети 10 кВ прокладываются на вновь сооружаемых эстакадах в металлических кабельных коробах по кабельным конструкциям, в том числе с переходом в землю. Кабельные конструкции устанавливаются через 1 м и крепятся к металлическим фермам эстакады сваркой. Для защиты кабельных коробов от солнечного излучения и атмосферных осадков эстакада оснащается защитным козырьком. Для прокладки силовых кабелей 10 и 0,4 кВ используются одни и те же эстакады.
Прокладка силовых кабелей в земле осуществляется в траншеях на глубине 0,7 м от планировочной отметки. Для защиты от механических повреждений кабели закрываются железобетонными плитами или кирпичом по всей длине прокладки. Пересечение кабельных трасс с другими видами коммуникаций осуществляется в асбестоцементных трубах.