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      Caneco BT軟件在低壓電氣設(shè)備自動化設(shè)計中的應用綜述

      2018-02-17 12:15:30宋愛平
      機電信息 2018年33期
      關(guān)鍵詞:選型短路電纜

      宋愛平

      (蘇伊士水務(wù)工程有限責任公司,北京100026)

      0 引言

      對于一個低壓配電系統(tǒng),最重要的是必須保證供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性,不僅需要保障人員安全,同時還要保證用電設(shè)備的安全。然而長期以來,在工程設(shè)計中,往往由于電纜過熱導致絕緣老化,用電設(shè)備損壞、保護設(shè)備越級跳閘、單相接地故障保護設(shè)備不動作導致觸電等現(xiàn)象屢屢發(fā)生,反映出我國工程設(shè)計當中仍存在許多不足。

      目前供配電的設(shè)計要求越來越高,對電氣選型的要求隨之越來越高,對低壓電纜截面選擇也越來越嚴格。

      1 Caneco電纜計算軟件的主要特點

      Caneco BT軟件是法國著名軟件公司ALPI的產(chǎn)品,是用于低壓電氣設(shè)備自動選型、動力電纜截面計算和電氣系統(tǒng)圖生成的軟件。

      Caneco BT基于3個動態(tài)數(shù)據(jù)輸入接口自動生成電氣系統(tǒng)圖:網(wǎng)絡(luò)單線圖、盤柜單線圖和電子表格,方便用戶快速輸入數(shù)據(jù),高質(zhì)量地完成復雜的電氣計算,節(jié)約勞動成本。

      1.1 計算和經(jīng)濟尺寸調(diào)整

      Caneco BT根據(jù)現(xiàn)行標準執(zhí)行電氣計算,計算內(nèi)容包括短路電流(IK)、電壓降(dU)、接地故障電流(IF)等。Caneco BT根據(jù)計算從多個電氣供應商產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中自動調(diào)整最合適的型號。

      1.2 選擇性和后備保護

      Caneco BT提供基于跳閘曲線、短路計算和制造商設(shè)備數(shù)據(jù)表格的診斷。從電流、時間和差值方面進行考慮,以確保選擇性配合。選擇性保護可通過調(diào)整額定脫扣器電流、短路電流脫扣值、脫扣時間來實現(xiàn),在斷路器相互串聯(lián)的線路中,沿著電能流動的方向來看,如果通過電流的情況下將供電系統(tǒng)中最靠近故障位置的上級開關(guān)分斷,以便立即將故障部分隔離,那么過載保護和短路保護就被認為具有選擇性。后備保護,選擇負責側(cè)斷路器和小型斷路器時,所選斷路器必須能夠獨立地或與其安裝位置的上級保護裝置協(xié)同配合分斷該點的短路電流。

      1.3 有效的數(shù)據(jù)交換

      Caneco BT允許從Excel文件導入/導出數(shù)據(jù),用于自動生成電氣系統(tǒng)圖,并將技術(shù)文檔轉(zhuǎn)換為dxf文件(AutoCADR文件)。

      2 Caneco電纜計算軟件的優(yōu)點

      Caneco BT避免了許多耗時的信息輸入,從而降低了出錯的風險;它還將17個國際標準與海事和直流標準一起納入其計算引擎。

      2.1 節(jié)省時間

      批量電機參數(shù)錄入處理,減少了繁瑣重復的數(shù)據(jù)輸入工作;靈活的選型配置,高效準確的圖形庫建模方式,成倍縮短了設(shè)計周期,能夠快速、批量、直觀地完成更改。由于簡化的數(shù)據(jù)輸入和文檔的自動生成,Caneco BT大大縮短了設(shè)計階段的周期。

      2.2 高質(zhì)量和規(guī)范性

      Caneco BT支持多種規(guī)范,確保了計算的高質(zhì)量及結(jié)果的可行性,通過選擇以下規(guī)范:C1510002(2002)、VDE2010、CEI64-8、HD384、IEC364-09、BS7671-08、RGIE-AREI08、NIBTNIN10、NP、NEN1010-96、NBR5410-04、AS3008,可以調(diào)用不同的計算引擎,從而適合各個不同國家的需求。

      2.3 降低成本

      Caneco BT為全球市場量身定制,允許設(shè)計國際項目,這要歸功于為每個國家量身定制的制造商材料目錄以及多標準、多語言選項(7種語言),包括文檔打印。計算引擎自動執(zhí)行符合相應標準的最經(jīng)濟的尺寸。

      3 Caneco電纜計算軟件的典型應用

      3.1 電氣保護回路的確定

      在Caneco BT中,一個項目是從電源端到終端設(shè)備完成的。這個方法是用于確定保護裝置和電纜橫截面。首先必須定義電源和項目的一般特征,然后是供配電回路(盤柜回路),并由最終用戶完成電路。3.1.1 供電類型的確定

      選擇供配電系統(tǒng)電源類型、電壓等級,有三種供電電源類型可以選擇,分別為變壓器、發(fā)電機和低壓配電網(wǎng)絡(luò),在Caneco BT中最多允許同時出現(xiàn)兩種供電類型,一路工作電源,一路備用電源,每路供電可以由1~6個相同的子回路并列運行。

      3.1.2 短路容量的確定

      Caneco BT默認提供更新的短路容量值,可以修改最大和最小短路容量。電氣系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

      3.2 電氣計算需求分析

      根據(jù)項目選擇電氣標準、保護設(shè)備數(shù)據(jù)庫、電纜類型數(shù)據(jù)庫及變壓器類型數(shù)據(jù)庫文件。

      3.2.1 過載保護的確定

      如果這個框被選中,過載保護將考慮在電纜尺寸中,Caneco計算過載保護條件所需的最小尺寸。過載保護的最小尺寸的電纜必須滿足以下兩個條件:

      (1)1.45×調(diào)整載流量≥I2(I2表示保證保護電器可靠動作電流);

      (2)調(diào)整的載流量≥In(調(diào)整載流量是最小尺寸的電纜的電流)。

      3.2.2 電纜多樣化系數(shù)計算

      根據(jù)輸入的溫度值自動給出溫度系數(shù),通過選擇敷設(shè)方式自動給出敷設(shè)系數(shù),最終得到一個綜合系數(shù)。

      3.2.3 允許電壓降設(shè)定

      選中電壓降dU,Caneco將根據(jù)輸入的電壓降值百分數(shù)定制電纜尺寸。

      3.3 Caneco BT計算結(jié)果分析

      在Caneco BT中,可以隨時更改主電路,然后確定保護裝置和尺寸相應的端電路電纜?;芈凡藛沃械淖詣佑嬎忝羁梢宰詣又匦露x保護裝置和相應的上游電纜橫截面尺寸。通過計算得出結(jié)果分析如下:

      Cable:5G 10表示5個導體,其中1個是接地的(黃綠色)。

      Criterion:相截面計算準則。

      IN:在過載狀態(tài)下。

      dU:電壓降。

      IC:間接接觸,人體保護免受電擊。

      SC:短路的熱應力。

      Max Length:最大保護電纜長度和電路設(shè)計條件。

      STH:根據(jù)過載情況計算的理論截面(mm2)。

      dU circuit:電纜長度的電路電壓降(%)。

      dU total:電源電壓總電壓降(%)。

      dU:(電機)啟動電壓降或接通時(燈)。

      IK3 MAX:電路最大三相短路電流(A)。

      IK2 MAX:電路最大兩相短路電流(A)。

      IK1 MAX:電路最大單相短路電流(A)。

      IF MAX:電路最大故障短路電流(A)。

      IK2 Min:連接遠處末端的最小兩相短路電流(A)。

      IK1 Min:連接遠處末端的最小單相短路電流(A)。

      3.4 電氣計算輸出

      Caneco BT軟件在完成選型計算后,可以根據(jù)不同的需求自定義所需要的報告進行輸出。

      3.4.1 電纜清單模式

      通過自定義表單的方式,把需要的電纜及保護設(shè)備的各種參數(shù)通過電子表格的形式生成報告供設(shè)計者采用。

      3.4.2 選擇性配合曲線輸出

      通過曲線可以查看各種保護設(shè)備之間的配合情況以及確定跳閘時間。

      3.4.3 電氣一次圖輸出

      自動生成電氣一次圖,將電氣一次圖的設(shè)計工作簡便化,最多可以自定義每頁包含10個電氣回路。

      4 結(jié)語

      Caneco BT計算軟件作為低壓配電系統(tǒng)設(shè)計的專家級工具軟件,可將低壓配電系統(tǒng)的元器件選型,特別是電纜選型過程簡單化,使整個配電網(wǎng)絡(luò)透明化,而且可以自動優(yōu)化選型配置,從設(shè)計角度大大提高配電系統(tǒng)的可靠性和安全性,更加容易地應用不同國家的規(guī)范,幫助設(shè)計工程師降低設(shè)計難度,規(guī)避選型錯誤,提升低壓配電系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量和效率。

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