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

宋愛平

（蘇伊士水務(wù)工程有限責(zé)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(dǎo)致絕緣老化，用電設(shè)備損壞、保護(hù)設(shè)備越級跳閘、單相接地故障保護(hù)設(shè)備不動作導(dǎo)致觸電等現(xiàn)象屢屢發(fā)生，反映出我國工程設(shè)計當(dāng)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(yán)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(fù)雜的電氣計算，節(jié)約勞動成本。

1.1 計算和經(jīng)濟(jì)尺寸調(diào)整

Caneco BT根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(hù)

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(jìn)行考慮，以確保選擇性配合。選擇性保護(hù)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?jǐn)啵员懔⒓磳⒐收喜糠指綦x，那么過載保護(hù)和短路保護(hù)就被認(rèn)為具有選擇性。后備保護(hù)，選擇負(fù)責(zé)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(hù)裝置協(xié)同配合分?jǐn)嘣擖c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(dǎo)入/導(dǎo)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(fēng)險；它還將17個國際標(biāo)準(zhǔn)與海事和直流標(biāo)準(zhǔn)一起納入其計算引擎。

2.1 節(jié)省時間

批量電機(jī)參數(shù)錄入處理，減少了繁瑣重復(fù)的數(shù)據(jù)輸入工作；靈活的選型配置，高效準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)、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(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的最經(jīng)濟(jì)的尺寸。

3 Caneco電纜計算軟件的典型應(yīng)用

3.1 電氣保護(hù)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(hù)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(jī)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)、保護(hù)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(hù)的確定

如果這個框被選中，過載保護(hù)將考慮在電纜尺寸中，Caneco計算過載保護(hù)條件所需的最小尺寸。過載保護(hù)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(hù)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?jǐn)?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(hù)裝置和尺寸相應(yīng)的端電路電纜。回路菜單中的自動計算命令可以自動重新定義保護(hù)裝置和相應(yīng)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(dǎo)體，其中1個是接地的（黃綠色）。

Criterion：相截面計算準(zhǔn)則。

IN：在過載狀態(tài)下。

dU：電壓降。

IC：間接接觸，人體保護(hù)免受電擊。

SC：短路的熱應(yīng)力。

Max Length：最大保護(hù)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(jī)）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(yuǎn)處末端的最小兩相短路電流（A）。

IK1 Min：連接遠(yuǎn)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(jìn)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(hù)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(hù)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(yīng)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。