Bauvorhaben und Planungsgrundlagen:

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Kristin Amsel
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1 Kandidat/in Name: Kandidat/in Nummer: Bauvorhaben und Planungsgrundlagen: Am Rande einer grösseren Stadt wird durch eine private Investorengruppe ein Industrie- und Gewerbe-Areal (nachfolgend IGA genannt) geplant, dessen Gebäude und Räumlichkeiten an verschiedene Firmen vermietet werden sollen. Das städtische EW (dessen Vertreter Sie als Prüfungskandidat darstellen) ist nun beauftragt, die Elektro-Energieversorgung für dieses Bauvorhaben zu planen und sicher zu stellen. Zwischen dem städtischen EW und der Investorengruppe wurden diesbezüglich folgende Planungsgrundlagen definiert: Das IGA wird durch eine freistehende Trafostation in einer 16kV-Mittelspannungs-Ringleitung versorgt. Die Trafostation bleibt nach Erstellung im Besitze des EW. Das EW erstellt die Trafostation in betonbauweise und bestimmt deren Grösse. Die Trafostation soll ein oberirdisches Geschoss aufweisen, bestehend aus einem Raum für alle Mittel- und Niederspannungseinrichtungen sowie einen in gleicher Grösse darunterliegenden unterirdischen Kabelkeller. Die Transformatoren werden in berührungssicherer Ausführung aufgestellt. Die gesamt Trafostation wird mit einem Monoblock im Kabelkeller mechanisch be- / entlüftet. (Für diese Be- / Entlüftung sind keine Planungen zu tätigen sowie Aussparungen zu zeichnen) Es sollen drei Transformatoren für die gesamte Energieversorgung eingesetzt werden Die Transformatoren sollen höchsten zu 70%, jedoch mindestens zu 50% ausgelastet werden. Das Leistungsverhältnis zwischen dem Kleinsten und Grössten Trafo soll max. 1:2 betragen. Alle Gebäude sollen ab der Trafostation aus Gründen der Versorgungsicherheit mit zwei Zuleitungen versorgt werden. Für die Gebäude 1-3 sowie die Tiefgarage mit zwei Niederspannungsleitungen ab zwei verschiedenen Transformatoren und für das Gebäude 4 mit einer Niederspannungsleitung und einer 16kV-Mittelspannungsstichleitungen. Folgende elektrische Lastdaten des IGA liegen der Trafostationsplanung zu Grunde, beim cos y kann davon ausgegangen werden, dass alle Gebäude ordnungsgemäss Kompensiert sind: Das IGA besteht aus vier Gebäuden sowie einer gemeinsamen Tiefgarage, welche sich unter alle vier Gebäude erstreckt. Das Gebäude 1 soll mit zwei Niederspannungsleitungen ab zwei verschiedenen Transformatoren versorgt werden. Die vorgesehene gleichzeitige Leistung pro Leitung beträgt 150kVA. LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 1 von 10

2 Das Gebäude 2 soll mit zwei Niederspannungsleitungen ab zwei verschiedenen Transformatoren versorgt werden. Die vorgesehene gleichzeitige Leistung pro Leitung beträgt 200kVA. Das Gebäude 3 soll mit zwei Niederspannungsleitungen ab zwei verschiedenen Transformatoren versorgt werden. Die vorgesehene gleichzeitige Leistung pro Leitung beträgt 300kVA. Das Gebäude 4 soll mit einer in der Trafostation gemessenen 16kV-Mittelspanungsstichleitung sowie einer Niederspannungsleitung ab einem Transformator versorgt werden. Die vorgesehene gleichzeitige Niederspannungsleistung beträgt 650kVA. Die Tiefgarage soll mit zwei Niederspannungsleitungen ab zwei verschiedenen Transformatoren versorgt werden. Die vorgesehene gleichzeitige Leistung pro Leitung beträgt 100kVA. Ein Transformator-Reserveplatz soll vorgesehen werden. (nur räumliche Reserven für Mittelspannungsschalter, Transformator-Aufstellplatz und Feld für Niederspannungsschaltanlage, jedoch keine Ausrüstungen). Aufgabe: Ihre Aufgabe als Planer des EW besteht nun darin, die Trafostation gemäss den oben erwähnten Vorgaben und unter nachfolgenden Punkten zu planen: Mittelspannungsschaltanlage mit Einspeisung, Ringleitungsabgang, Transformatorenabgänge sowie Stichleitungsabgang mit Mittelspannungsmessung für das Gebäude 4. Berechnung der Leistungsgrössen der drei berührungssicheren Transformatoren. Niederspannungs-Hauptverteilung feldweise pro Transformator mit Transformator- Sekundärschutz und Leitungsschutz für die Abgänge zu den Gebäuden. Bestimmung der Raumgrösse (Länge, Breite und Höhe) für die Trafostation (Mittelspannung, Transformierung und Niederspannung im gleichen Raum) Folgende Grundriss- und Schemapläne sind zu erstellen: Prinzipschema der Mittelspannungsanlage, Transformierung und Niederspannungs-HV auf einem Blatt mit den Symbolen im Anhang oder eigenen Symbolen und Symbollegende: - Mittelspannungsschalter, Ausführung nur mit MS-Leistungsschalter mit Sekundärschutz - Transformatoren, berührungsgeschützt - Sekundärschutz Trafos, Ausführung nur mit NS-Leistungsschalter in eigenem Feld pro Trafo - Niederspannungsabgänge, Ausführung nur mit NHS in eigenem Feld pro Trafo Grundriss der Trafostation (Massstab 1:50): - Betonboden Trafostation über Kabelkeller 20cm / Betonwände 15cm / Betondecke 15cm - Türen aus Stahl, Lüftungsgitter aus Aluminium - Einstieg in den Kabelkeller, der Einstieg wird mit einer aufklappbaren Riffelblechabdeckung verschlossen. Die Platzierung des Einstiegs hängt von der gewählten Raumdisposition ab. - Alle Bauteile und Öffnungen ausführungsfertig vermasst LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 2 von 10

3 Einzeichnen sämtlicher Ausrüstungen in die Trafostation (nur Aussenabmessung pro Bauteil): - Mittelspannungsschaltanlage feldweise vermasst gemäss Massvorgaben Bauteile im Anhang - Transformatoren vermasst gemäss Massvorgaben im Anhang auf Grund Ihrer Berechnungen - Niederspannungsschaltanlage feldweise vermasst gemäss Anforderungen der Feldeinteilung Dimensionierung der NS-Schutzelemente (LS + NHS) sowie der NS-Kabelquerschnitte: - Sicherungsbelastung höchstens 90%, Eintragen der Ampère-Werte ins Prinzipschema - Querschnitte auf Grund der Sicherungen, Eintragen der Kabelquerschnitte ins Prinzipschema Vorgaben und Bedingungen: Die Grundrisse und Dispositionen sowie das Prinzipschema sind mit CAD oder Bleistift auf Papier auszuführen. Es sind A2 und/oder A3-Formate für alle Pläne und Schemen zu wählen. Die MS- und NS-Apparate sowie die Transformatoren sind im Grundriss als massstäbliche Rechtecke einzuzeichnen, zu beschriften und zu vermassen. Der Grundrissplan ist so zu vermassen, dass die Gebäudehülle erstellt und die Anlage eingerichtet werden kann (Einstieg in den Kabelkeller, Türmasse, Apparateabmessungen, Apparatedistanzen von Wänden und zu anderen Apparaten, etc.) Die Leitungsführung der Mittel- und Niederspannungsspannungskabel im Kabelkeller zwischen den MS- und NS-Schaltanlagen und den Transformatoren sind im Grundriss schematisch darzustellen (z.b. strichpunktierte Linien). Die ein- und austretenden Mittel-, und Niederspannungsleitungen der Trafostation im Kabelkeller sind nicht einzuzeichnen. Die Trafos mit Ölwannen werden direkt auf die Betonplatte über dem Kabelkeller gestellt. Das zu verwendende Material muss den Massbildern in der Beilage entnommen werden. Alle Masse sind in mm angegeben. Hilfsmittel: CAD oder Bleistift auf Papier beiliegende Symbole für die Mittelspannungs- und Niederspanungsbauteile sowie der Trafos beiliegende Massskizzen von MS- und NS-Schaltern, Transformatoren und NHS beiliegende Tabelle der Strombelastbarkeit der NS-Kabel (Werte für 60 C Industrie verwenden) Ordner der überbetrieblichen Kurse (EBZ) Zeit: 3 Stunden LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 3 von 10

Mittelspannungs-Komponenten und Symbolik (rot): 1500 1500

4 Mittelspannungs-Komponenten und Symbolik (rot): (Masse in mm) LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 4 von 10

5 Transformator und Symbolik (rot): LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 5 von 10

6 Transformator mit Ölwanne: LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 6 von 10

Niederspannungs-Hauptverteilung und Symbolik (rot): Die untenstehenden Angaben über Feldgrössen, Abmessungen NS-Leistungsschalter, NHS und PEN-Trenner dienen lediglich der Bestimmung

7 Niederspannungs-Hauptverteilung und Symbolik (rot): Die untenstehenden Angaben über Feldgrössen, Abmessungen NS-Leistungsschalter, NHS und PEN-Trenner dienen lediglich der Bestimmung der einzelnen NS-HV-Felder, welche ja nur als massstäbliche und vermasste Rechtecke in den Trafostationen-Grundriss eingezeichnet werden müssen. LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 7 von 10

8 Leistungsschalter für Trafo-Sekundärschutz 4-pol. 1000A bis 3200A (Masse in mm) 560 LS 4-pol. LS ----A Niederspannungs-Hochleistungssicherung bis 630A (Masse in mm) 200 DIN-3 ---A 2x DIN-3 ---A PEN-Trenner bis 1000A (Masse in mm) 70 in Symbolik NHS integriert LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 8 von 10

9 Niederspannungs-Netzkabel: LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 9 von 10

10 LAP 2013 Elektroplaner/in EFZ Seite 10 von 10

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