Длина подземной части здания Lп.Ч равна:

L_п.ч = l₁ + ml_агр + l₂(m-1) + l_м.п. + l_зап,

где l_зап = 20-50см;

l₁ – расстояние между торцом оборудования и стенкой, 1,5-2,5м в зависимости от подачи насоса (2-10 м³/с);

m – количество установленных на станции агрегатов;

l_агр – габаритные размеры насосного агрегата в сборке;

l₂ – расстояние между торцами оборудования, 1,5-2,5м;

l_м.п. – длина монтажной площадки:

l_м.п. = l_{габ.дет} + 2,5 ≥ 1,5(l_агр + l₂),

где l_{габ.дет} – длина самой большой ремонтируемой детали.

4. Здание НС блочного типа с насосами типа ОПВ.

В подземном блоке на массивной железобетонной плите размещают основные и вспомогательные насосные агрегаты, а в верхней части – машинный зал и электротехническое оборудование.

В потернах бетонной части здания размещают осушительные трубопроводы, канавки, иногда вспомогательное оборудование.

Расчетный пролет подземной части В_п.ч. равен:

В_п.ч. = b₁ + b_нас + l_м.в + l_задв + b₂,

где b₁ – минимально допустимое расстояние между стеной здания и насосным агрегатом b₁ = 1м (для электродвигателей до 1000В), b₁ = 1,2м (для электродвигателей более 1000В);

b₂ – расстояние между стеной и фланцевым соединением; если у стены предполагается устройство служебного мостика, то b₂ ≥ 80см;

b_нас – ширина насоса;

l_м.в – длина монтажной вставки, 0,5-0,6м;

l_задв.в – длина задвижки на напорной линии, определяемая по чертежу;

b₂ – расстояние между стеной и фланцевым соединением; если у стены предполагается устройство служебного мостика, то b₂ ≥ 80см.

Высоту подземной части определяют по формуле:

Н_п.ч. = h_бл + h₁ + Н + h_зап + Н_s,

где h_бл – толщина массивного железобетонного блока;

h₁ – расстояние от чистого пола до оси рабочего колеса насоса (снимается по чертежу);

Н – расстояние между максимальным и минимальным уровнями воды в водоисточнике;

h_зап = 0,06-1,2 см – превышение верха фундамента над максимальным уровнем воды в водоисточнике;

Н_s – геометрическая высота всасывания насоса.

Высота надземной части здания равна:

Н_н.ч. = h₂ + h_зап + h_габ.д + h_кр + h_стр + 0,2,

где h₂ – высота электродвигателя;

h_зап – запас на пронос детали над установленным оборудованием, h_зап=0,5-0,7м;

h_{габ.дет} – размер самой габаритной монтажной единицы;

h_стр – размер строп для захвата поднимаемой детали, h_стр = 0,7-1 м;

h_кр – высота крана при стянутой тали, принимают по данным каталога на краны;

Длина подземной части здания Lп.Ч равна:

L_п.ч = l₁ + ml_агр + l₂(m-1) + l_м.п. + l_зап,

где l_зап = 20-50см;

l₁ – расстояние между торцом оборудования и стенкой, 1,5-2,5м в зависимости от подачи насоса (2-10 м³/с);

m – количество установленных на станции агрегатов;

l_агр – габаритные размеры насосного агрегата в сборке;

l₂ – расстояние между торцами оборудования, 1,5-2,5м;

l_м.п. – длина монтажной площадки:

l_м.п. = l_{габ.дет} + 2,5 ≥ 1,5(l_агр + l₂),

где l_{габ.дет} – длина самой большой ремонтируемой детали.

Длина здания должна быть кратной 6м.

Подземная часть НС выполняется из монолитного железобетона, перекрытие – сборно-монолитное. Верхнее строение выполняется каркасно-панельное из сборных железобетонных элементов.

В наземной части НС размещают распределительное устройство (РУ).

В зданиях НС, оборудованных электродвигателями N≤250 кВт, проектируют одно помещение РУ напряжением 0,4 кВ.

При N>250 кВт – два и более помещения для РУ напряжением 6-10 кВ и 0,4кВ, щитов управления, трансформаторов собственных нужд.

- РУ напряжением 6-10 кВ может состоять из 1, 2, 4 секций. Каждая секция состоит из шкафов ввода, трансформатора собственных нужд, трансформаторов напряжения (ТН);

- РУ напряжением 0,4 кВ состоит из 1 или 2-х шкафов ввода, распределительных шкафов, шкафа секционного автомата, шкафов автоматики и управления основными насосными агрегатами;

- размеры щита управления вспомогательным оборудованием определяется числом агрегатов, имеющих электропривод;

- на трансформаторных подстанциях устанавливают 1 силовой трансформатор и только для потребителей I категории надежности подачи – 2 трансформатора;

- один ввод допускается принимать при наличии 1 силового трансформатора при условии, что сила тока будет меньше 1000А при электродвигателе N≤5 МВт и 3200А при электродвигателе N≥7,5 МВт.

Силу тока I (A) определяется по формуле:

,

где - суммарная мощность агрегатов, кВт;

U – напряжение, кВ;

- коэффициент мощности, 0,8-0,92 – для асинхронных электродвигателей;

0,93-0,95 – для синхронных.

Тема: Оборудование электрического хозяйства НС

Для подачи, регулирования и остановки приводных электродвигателей насосов, а также для управления электрифицированными вспомогательными механизмами НС имеют электрическое хозяйство, основными элементами которого являются силовые трансформаторы, масляные выключатели.

Трансформатор представляет собой электромагнитный аппарат, в котором переменный ток одного напряжения преобразуется в переменный ток другого напряжения.

Трансформаторы, питающие энергией электродвигатели силовых установок, называются силовыми в отличие от трансформаторов тока и напряжения, применяемых для снижения измеряемых электрических величин до пределов измерения приборов и питания вспомогательных цепей пониженного напряжения. Трансформатор напряжение устанавливают при напряжении U в сети 380В и выше.

Основой силового трансформатора является его магнитная система, называемая сердечником.

Маркировка трансформаторов:

ТМ – трехфазный, масляное охлаждение;

ТД – трехфазный, масляное с дутьем – обдув охладителей вентиляторами;

ТДЦ – трехфазный, принудительная циркуляция масла через охладитель с обдувкой охладителей вентиляторами.

Если на станции установлено несколько трансформаторов, то при выходе из работы одного из них допускается перегрузка оставшихся в работе трансформаторов. Величина допустимой аварийной перегрузки не превышает 20-40% номинальной мощности трансформатора.

Расчетная мощность S, кВА, силового трансформатора определяется по формуле: ,

где - коэффициент спроса, значение которого принимается 0,6-0,95;

- номинальная мощность приводного электродвигателя насоса, кВт;

- КПД соответствующего электродвигателя;

- коэффициент мощности, 0,8-0,92.

Помещение установки насосов дренажно-осушительной системы.

Дренажные насосные установки – эти насосные установки предназначены для откачки с подземной части НС грунтовых вод, которые фильтруются через стены здания, вытекающих через сальники насосов и воды, которая выливается при ремонте оборудования. Для сбора дренажных вод в машинном зале выполняется лоток и дренажный колодец. Объем колодца принимают равным подаче дренажного насоса на протяжении 10-15 мин. Вода к колодцу подводится дренажными лотками, размещенными возле стен. Пол выполняется с уклоном в сторону лотков 0,002-0,005. Дренажная вода подается обратно в водоем.

Подача дренажных насосов определяется по формуле:

,

где - суммарные истечения через сальники, по 0,05-0,1л/с на 1 сальниковое уплотнение;

- фильтрационные расходы через стенки и пол здания, л/с

= 1,5 + 0,001W,

W – объем части машинного зала, размещенного ниже максимального уровня грунтовых вод.

Диаметры труб, по каким вода от дренажных насосов сбрасывается в водоем, принимают по V_доп = 1,5-2,5м/с.

В качестве дренажных насосов используют вихревые консольные самовсасывающие насосы ВК или погружной центробежный моноблочный канализационный насос ЦМК 16/27, технические характеристики которых приведены в табл. 1. Дренажных насосов устанавливают не меньше двух (один резервный).

Таблица 1. Технические характеристики насосов ВК и ЦМК

Марка	Подача, л/с	Напор, м	Мощность, кВт	Масса, кг	Габариты, мм	Нвакдоп, м
ВК 2/26 ВК 4/24 ВК 5/24 ВК 10/45 ЦМК 16/27	0,75-2,2 1,58-4,3 2,38-5,4 5,0-11,1 4,4	60-20 70-20 70-20 85-30 27	5,5 7,5 10 30 4	130 166 180 315 136	947×320 1005×360 1047×320 1197×430 2000×200	4 4 4 3 -

Напор дренажного насоса определяется по формуле:

Н_др = _maxНБ - _{min.др.кол.} + h_w,

где _maxНБ – максимальная отметка воды в нижнем бьефе;

_{min.др.кол.} – минимальный уровень воды в дренажном колодце, принимают на 1м ниже пола;

h_w – потери напора, 4-5м.

Подачу насосов системы осушения следует определять по суммарному объему воды, подлежащему удалению из проточной части основного насоса, всасывающей трубы, водозаборной камеры:

, л/с

где - начальный объем воды, подлежащий удалению, л;

Т – время откачки: 2-4ч для насосов с Q<25 м³/с; 4-8ч - при Q =25-100 м³/с;

8-16час при Q>100 м³/с;

q – фильтрационный расход через неплотности затворов, 0,5-1,5 л/с – для резиновых уплотнений;

L – периметр затвора, по которому возможна фильтрация, м;

n - число осушаемых объектов.

Напор осушительного насоса определяется по формуле:

Н_др = _maxНБ - _min.кол. + h_w,

где _maxНБ – максимальная отметка воды в нижнем бьефе;

_{min.др.кол.} – минимальный уровень воды в колодце;

h_w – потери напора, 4-5м.

Для объединенной дренажно-осушительной системы подача насосов откачки должна быть не менее:

Q = Q₀ + Q_д,

Систему осушения обслуживают не менее 2-х насосов (без резервного), дренаж – 2 насоса (1 резервный), а объединенную дренажно-осушительную систему – не менее 3-х насосов (1 резервный).

Вакуум-насосы

Подачу вакуум-насосов определяют по формуле:

, м³/мин

где Н_а – напор воды, соответствующий атмосферному давлению;

W – объем всасывающего и напорного (до задвижки) трубопровода и корпуса насоса, м³;

К – коэффициент запаса, 1,05-1,1;

Т – время пуска основного агрегата, Т=7-10 мин;

Н_s – геометрическая высота всасывания при минимальном уровне воды в нижнем бьефе.

Вакуум-система состоит с 2-х вакуум-насосов и циркуляционного бачка W=30-50 л. Вакуум-насосы сбрасывают воду в бачок и забирают из него для образования водяного кольца.