Caneco BT軟件在低壓電氣設備自動化設計中的應用綜述

宋愛平

（蘇伊士水務工程有限責任公司，北京100026）

0 引言

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

目前供配電的設計要求越來越高，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的產品，是用于低壓電氣設備自動選型、動力電纜截面計算和電氣系統圖生成的軟件。

Caneco BT基于3個動態數據輸入接口自動生成電氣系統圖：網絡單線圖、盤柜單線圖和電子表格，方便用戶快速輸入數據，高質量地完成復雜的電氣計算，節約勞動成本。

1.1 計算和經濟尺寸調整

Caneco BT根據現行標準執行電氣計算，計算內容包括短路電流（IK）、電壓降（dU）、接地故障電流（IF）等。Caneco BT根據計算從多個電氣供應商產品數據庫中自動調整最合適的型號。

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備數據表格的診斷。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整額定脫扣器電流、短路電流脫扣值、脫扣時間來實現，在斷路器相互串聯的線路中，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中最靠近故障位置的上級開關分斷，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同配合分斷該點的短路電流。

1.3 有效的數據交換

Caneco BT允許從Excel文件導入/導出數據，用于自動生成電氣系統圖，并將技術文檔轉換為dxf文件（AutoCADR文件）。

2 Caneco電纜計算軟件的優點

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 節省時間

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

2.2 高質量和規范性

Caneco BT支持多種規范，確保了計算的高質量及結果的可行性，通過選擇以下規范：C1510002（2002）、VDE2010、CEI64-8、HD384、IEC364-09、BS7671-08、RGIE-AREI08、NIBTNIN10、NP、NEN1010-96、NBR5410-04、AS3008，可以調用不同的計算引擎，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。計算引擎自動執行符合相應標準的最經濟的尺寸。

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、發電機和低壓配電網絡，在Caneco BT中最多允許同時出現兩種供電類型，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。電氣系統架構圖如圖1所示。

3.2 電氣計算需求分析

根據項目選擇電氣標準、保護設備數據庫、電纜類型數據庫及變壓器類型數據庫文件。

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×調整載流量≥I2（I2表示保證保護電器可靠動作電流）；

（2）調整的載流量≥In（調整載流量是最小尺寸的電纜的電流）。

3.2.2 電纜多樣化系數計算

根據輸入的溫度值自動給出溫度系數，通過選擇敷設方式自動給出敷設系數，最終得到一個綜合系數。

3.2.3 允許電壓降設定

選中電壓降dU，Caneco將根據輸入的電壓降值百分數定制電纜尺寸。

3.3 Caneco BT計算結果分析

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。回路菜單中的自動計算命令可以自動重新定義保護裝置和相應的上游電纜橫截面尺寸。通過計算得出結果分析如下：

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計條件。

STH：根據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備的各種參數通過電子表格的形式生成報告供設計者采用。

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 結語

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