2 Создание схемы соединения сети (топологии)
В рамках сети даны собственные компоненты, которые уже определены (путем выбора из базы данных), и не требуется их расчет - у этих компонентов переключатель «Рассчитывать автоматически» должен быть выключенным.
Двигатель в трехфазном исполнении выбирается из базы данных, по его заданной нагрузке и напряжению 400 В. Если в базе на эту нагрузку и напряжение нет двигателя, то выбирается ближайший в сторону уменьшения, но на напряжении 400 В. При описании общей нагрузки указывается нагрузка в кВт и напряжение.
Следующий этап – выбор параметров кабелей и защитных выключателей.
Параметры собственных компонентов (проводки, защитные компоненты) не заданы, но у каждого компонента должен быть включенным переключатель «Рассчитывать автоматически».
Проектирование начинается с первой ветви. Длины кабелей выбираются произвольно в пределах 10-15 м. Тип кабеля определяется его токовой нагрузкой. Для ветви трансформатор-шина номинальную токовую нагрузку определяют из его паспортных данных. Номинальная нагрузка кабеля должна быть больше номинальной нагрузки трансформатора. Используются комбинации из 2-3 кабелей, чем один кабель большого сечения. Затем необходимо проверить допустимую токовую нагрузку.
При выборе автоматического выключателя, его номинальный ток должен быть больше номинальной нагрузки ветви, но меньше по току расцепителя номинальной нагрузки кабеля.
Расчеты должны быть выполнены для варианта с отключением трансформатора №2 (трансформатор №1 в работе) и трансформатора №1 (трансформатор №2 в работе).
Затем выполните расчет «Проверка напряжения и распределение нагрузки» в однотрансформаторном варианте. Топология сети приведена в приложении А.
Настройте параметры автоматического расчета при помощи функции «Настройка программы». Щелкните значок «Расчет» на панели инструментов. В перечне вычислительных алгоритмов в группе «Основные расчеты» два раза щелкните строку «Расчет кабелей и защитных приборов».
Если при проведении расчета невозможно найти соответствующий компонент в таблице данных, установленной в «Настройке программы», то алгоритм даст осечку. В этом случае необходимо выполнить расчет параметров компонента вручную, выключить переключатель «Рассчитывать автоматически».
В конце расчета выполняется комплексная проверка всей сети, всех компонентов, невзирая на то, были они или не были рассчитаны на достаточно завышенные параметры. Результаты отдельных проверок показаны в диалоговых окнах.
На основании результатов проверки можно выполнить модификацию проекта сети с целью максимальной оптимизации.
3 Расчет падения напряжения и распределения нагрузки
После того, как схема соединения сети (топология) определена, и все компоненты сети рассчитаны на достаточно завышенные параметры, щелкните значок «Расчет» на панели инструментов. В перечне вычислительных алгоритмов в группе «Основные расчеты» два раза щелкните строку «Падения напряжения и распределение нагрузки».
Автоматически определяется тип сети. Для радиальных сетей автоматически используется алгоритм, учитывающий коэффициенты одновременности.
Для ячеистой сети выписана информация об игнорировании коэффициентов одновременности. При продолжении расчета будет использован алгоритм, использующий метод матриц проводимости, или расчет может быть завершен, и пригодным изменением рабочего состояния - выключением – некоторых коммутационных компонентов может являться ячеистая сеть, измененная в радиальную.
Выполнен расчет и следующие отдельные проверки:
- Проверка падений напряжения в узлах по отношению к напряжению источника питания. Не соответствуют узлы, где падение напряжения превышает предел, настроенный при добавлении компонента.
- Проверка падений напряжения в ветвях. Не соответствуют ветви, где падение напряжения превышает предел, настроенный при добавлении компонента.
- Проверка автоматических выключателей и предохранителей на номи нальный ток. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента (произойдет отключение уже при номинальном состоянии).
- Проверка выключателей на номинальный ток, проверка входной защиты выключателей.
- Проверка шин на нагрузку номинальным током. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента. Номинальный ток компонента установлен с учетом укладки.
- Проверка кабелей на нагрузку номинальным током. Не соответствуют компоненты, где ток в ветви превышает номинальный ток компонента (установленный с учетом укладки, температуры окружающей среды, группирования кабелей, и т. д.).
-
Проверка защиты кабелей от перегрузок.
Номинальный ток защитного компонента
должен быть меньше токовой нагрузочной
способности кабеля, установленной с
учетом укладки и температуры окружающей
среды. Должно быть выполнено так же и
второе условие согласно стандарту IEC
относительно защиты кабеля от перегрузок:
.
Ампер-секундная характеристика повышения
температуры кабеля должна находиться
выше характеристики отключения
автоматического выключателя.
- Проверка нагрузки и защиты трансформатора и генератора.
- Компоненты в ветви с трансформатором проверяются на номинальный ток трансформатора, невзирая на актуальную нагрузку.
Результаты проверок показаны в диалоговом окне (окно закрывается крестиком в правом верхнем углу или нажатием клавиши Esc).
На основании результатов проверки можно выполнить модификацию проекта сети и повторить данную функцию. Результаты расчета показаны в схеме соединения сети.
Сбалансированный расчет для варианта 1 и 2 в формате Автокада, представлен в приложении А.
Таблица 2 – Перечень компонентов схемы соединения сети с результатами расчета падения напряжения для варианта 1
Компонент |
Проект. обозн. |
Тип |
Результаты расчета |
СЕТЬ |
NET1 |
|
dUnode=0,0% |
СЕТЬ |
NET2 |
|
dUnode=0,0% |
|
|
|
|
ТРАНСФ-Р |
TR1 |
TOHn 358/22 (10/0.4kV) |
dUnode=0,0% Iwl=224,7A (39%Intr) |
ТРАНСФ-Р |
TR2 |
TOHn 358/22 (10/0.4kV) |
dUnode=0,0% Iwl=0,0A (0%Intr) |
|
|
|
|
ШИНА |
NODE1 |
|
Ks=1,0; dUnode=0,06% |
ШИНА |
NODE2 |
|
Ks=1,0; dUnode=0,08% |
|
|
|
|
КАБЕЛЬ |
W1 |
1-CYKY 3x240+120 |
dUwl=0,06% Iwl=224,7A (33%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W2 |
1-CYKY 3x185+95 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W3 |
CYKY 5x4 |
dUwl=0,13% Iwl=6,6A (19%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W4 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,09% Iwl=11,3A (19%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W5 |
CYKY 5x2.5 |
dUwl=0,28% Iwl=8,0A (32%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W6 |
CYKY 5x16 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W7 |
1-CYKY 5x25 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W8 |
1-CYKY 3x70+50 |
(0%Iz) |
Продолжение таблицы 2
W9 |
1-CYKY 3x95+50 |
(0%Iz) |
W10 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,16% Iwl=29,3A (37%Iz) |
W11 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,16% Iwl=29,3A (37%Iz) |
W12 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,13% Iwl=15,2A (25%Iz) |
W13 |
CYKY 5x2.5 |
dUwl=0,21% Iwl=6,6A (26%Iz) |
W14 |
1-CYKY 5x50 |
(0%Iz) |
W15 |
CYKY 5x10 |
(0%Iz) |
W16 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,06% Iwl=11,3A (14%Iz) |
W17 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,13% Iwl=15,2A (25%Iz) |
W18 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,18% Iwl=21,7A (36%Iz) |
W19 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,25% Iwl=29,3A (49%Iz) |
W20 |
1-CYKY 4x35 |
(0%Iz) |
W21 |
1-CYKY 5x25 |
(0%Iz) |
W22 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,22% Iwl=41,0A (51%Iz) |
W23 |
1-CYKY 3x300+150 |
dUwl=0,02% Iwl=125,08A (12%Iz) |
|
|
|
M1 |
3 kW (Ku=1) |
dUnode=0,19% Inode=6,6A |
M2 |
5,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,15% Inode=11,3A |
M4 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M5 |
30 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M6 |
45 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M7 |
75 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M8 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,22% Inode=29,3A |
M9 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,22% Inode=29,3A |
M10 |
7,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,18% Inode=15,2A |
M11 |
3 kW (Ku=1) |
dUnode=0,29% Inode=6,6A |
M12 |
55 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M13 |
5,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,14% Inode=11,3A |
M14 |
7,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,2% Inode=15,2A |
M15 |
11 kW (Ku=1) |
dUnode=0,26% Inode=21,7A |
M16 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,33% Inode=29,3A |
M17 |
45 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M18 |
37 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
M19 |
22 kW (Ku=1) |
dUnode=0,3% Inode=41,0A |
|
|
|
LOAD1 |
Pn=5кВт (Ku=1) |
dUnode=0,34% Inode=8,0A |
LOAD2 |
Pn=30кВт (Ku=0.6) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
Таблица 3 - Перечень компонентов схемы соединения сети с результатами расчета падения напряжения для варианта 2
Компонент |
Проект. обозн. |
Тип |
Результаты расчета |
СЕТЬ |
NET1 |
|
dUnode=0,0% |
СЕТЬ |
NET2 |
|
dUnode=0,0% |
|
|
|
|
ТРАНСФ-Р |
TR1 |
TOHn 358/22 (10/0.4kV) |
dUnode=0,0% Iwl=0,0A (0%Intr) |
ТРАНСФ-Р |
TR2 |
TOHn 358/22 (10/0.4kV) |
dUnode=0,0% Iwl=224,7A (39%Intr) |
|
|
|
|
ШИНА |
NODE1 |
|
Ks=1,0; dUnode=0,09% |
ШИНА |
NODE2 |
|
Ks=1,0; dUnode=0,07% |
|
|
|
|
КАБЕЛЬ |
W1 |
1-CYKY 3x240+120 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W2 |
1-CYKY 3x185+95 |
dUwl=0,07% Iwl=224,7A (39%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W3 |
CYKY 5x4 |
dUwl=0,13% Iwl=6,6A (19%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W4 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,09% Iwl=11,3A (19%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W5 |
CYKY 5x2.5 |
dUwl=0,28% Iwl=8,0A (32%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W6 |
CYKY 5x16 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W7 |
1-CYKY 5x25 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W8 |
1-CYKY 3x70+50 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W9 |
1-CYKY 3x95+50 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W10 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,16% Iwl=29,3A (37%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W11 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,16% Iwl=29,3A (37%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W12 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,13% Iwl=15,2A (25%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W13 |
CYKY 5x2.5 |
dUwl=0,21% Iwl=6,6A (26%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W14 |
1-CYKY 5x50 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W15 |
CYKY 5x10 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W16 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,06% Iwl=11,3A (14%Iz) |
Продолжение таблицы 3
КАБЕЛЬ |
W17 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,13% Iwl=15,2A (25%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W18 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,18% Iwl=21,7A (36%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W19 |
CYKY 5x10 |
dUwl=0,25% Iwl=29,3A (49%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W20 |
1-CYKY 4x35 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W21 |
1-CYKY 5x25 |
(0%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W22 |
CYKY 5x16 |
dUwl=0,22% Iwl=41,0A (51%Iz) |
КАБЕЛЬ |
W23 |
1-CYKY 3x300+150 |
dUwl=0,01% Iwl=99,62A (10%Iz) |
ДВИГАТЕЛЬ |
M1 |
3 kW (Ku=1) |
dUnode=0,22% Inode=6,6A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M2 |
5,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,18% Inode=11,3A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M4 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M5 |
30 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M6 |
45 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M7 |
75 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M8 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,24% Inode=29,3A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M9 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,24% Inode=29,3A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M10 |
7,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,21% Inode=15,2A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M11 |
3 kW (Ku=1) |
dUnode=0,28% Inode=6,6A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M12 |
55 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M13 |
5,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,13% Inode=11,3A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M14 |
7,5 kW (Ku=1) |
dUnode=0,2% Inode=15,2A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M15 |
11 kW (Ku=1) |
dUnode=0,25% Inode=21,7A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M16 |
15 kW (Ku=1) |
dUnode=0,32% Inode=29,3A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M17 |
45 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
ДВИГАТЕЛЬ |
M18 |
37 kW (Ku=1) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |
Продолжение таблицы 3
ДВИГАТЕЛЬ |
M19 |
22 kW (Ku=1) |
dUnode=0,29% Inode=41,0A |
|
|
|
|
ЭЛПРИЕМНИК |
LOAD1 |
Pn=5кВт (Ku=1) |
dUnode=0,37% Inode=8,0A |
ЭЛПРИЕМНИК |
LOAD2 |
Pn=30кВт (Ku=0.6) |
dUnode=0,0% Inode=0,0A |