供配电系统集成设计软件

供配电系统集成设计软件

摘要：在工程电气设计领域中，电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求，必须将所有设备：如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验，要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行，短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多，造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件，以代替部分工作，把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。

一、引言：

在工程电气设计领域中，电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求，必须将所有设备：如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验，要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行，短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多，造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件，以代替部分工作，把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。

二、详述：

电气设计的目标

我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作，为了详细说明一个变配电所的所有电气内容，通常需要出的图纸有：

1.1电气主接线图或高压系统图

1.2低压系统图

1.3平面布置图、剖面图

1.4配电柜立面图

1.5电缆清册

1.6设备材料表

1.7电气计算书

1.8二次控制原理图

1.9二次外部线路图

以上图纸中最复杂的图纸，工作量最大的莫过于高低压系统图，因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件，但大都是零散的，不系统的，比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等，用户对整个系统的认识，一直停留在修改旧图，反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中，造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识，往往上一级开关调整以后，没有改下一级开关，或上一级开关整定变了，没有跟着调整配线，造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性，所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多，反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令，容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短，怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。

绘图计算软件的现状

目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案，许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。

我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制，然后填写定货图表格。计算则是分开的。

也有个别软件对高低压系统提供了部分计算，但大都是零碎的，

不是对系统整体的计算，或是对其中一个回路、某一种负荷类型(如

电动机)进行计算，其他回路或负荷类型无法计算，也无法作到上下

级配合选型，也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数，没有用电需求表，和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中，大部分工作仍集中在修改旧图，重新计算，选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。

电气设计的过程分析

选型统一规定

很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案，比如高压配电柜选用kyn28，低压柜采用抽屉式mns，主断路器采用cm1，电缆采用vv系列，等等，这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。

用电需求定义

水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号，设备名称，安装位置，额定电压，负荷等级，场所属性，负荷性质等对电气设计的要求。

现在随着计算机普及，很多设计院已经使用excel互提资料。

负荷分配

确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置，把每一个负荷分配到配电设备上。

负荷计算

对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。

分配电中心计算选

分配电中心(如某层的配电间、竖井、或机房的配电间)的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。

变配电中心计算选

变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。

短路计算

选型完成以后，查表得出各组件和线缆的阻抗，并设定短路点，计算每个短路点的三相和单相短路电流。

校验计算

对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值，要重新进行选型。直到校验通过。

绘制系统图

根据系统模型，绘制系统图。

排列柜子。

根据平面情况，布置柜子。并绘制立面图、剖面图。

根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置

回路库和设备库符号库

高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在cad绘图中要调用这

些方案，必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性(技术参数)则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。

为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品，我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列，新增回路方案等等。

符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进

的高低柜型号，特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。

回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或

额定电流、控制电机功率，这样完全按照样本提供的内容录入，对选型提供了“电子样本”。