關鍵詞：集成設計選型校驗系統(tǒng)模型

　　pivotalwords:integrateddesign,selectandverifyequipmenttype、constitutepowersystemmodel

　　在工程電氣設計領域中，電力系統(tǒng)的設備選型計算、校驗計算無疑是最復雜和最煩瑣的一件工作。問題復雜性在于電力系統(tǒng)運行的可靠性要求，必須將所有設備：如高壓、低壓配電設備、變電、輸電線纜等設備全部計算選型校驗，要考慮各種運行狀態(tài)下的設備安全可靠運行，短路時可靠動作。由于設備多、回路多、系統(tǒng)復雜、校驗項目多，造成了工作煩瑣。目前國內尚無模擬電氣工程師思路進行自動選型、校驗計算的軟件，以代替部分工作，把電氣工程師真正從煩瑣的計算和繪圖中解放出來。我公司最新科研成果------供配電系統(tǒng)集成設計軟件正好填補了這一空白。

　　很多設計院在一個工程的協(xié)同設計過程中都采用了一種選型方案，比如高壓配電柜選用kyn28，低壓柜采用抽屜式mns，主斷路器采用cm1，電纜采用vv系列，等等，這個選型方案在同一工程中都是相同的。也可以應用到下一個工程中。

　　用電需求定義

　　水、暖、工藝等上行專業(yè)提供的用電需求,主要內容是用電設備的編號，設備名稱，安裝位置，額定電壓，負荷等級，場所屬性，負荷性質等對電氣設計的要求。

　　現(xiàn)在隨著計算機普及，很多設計院已經使用excel互提資料。

　　負荷分配

　　確定配電設備(配電箱、盤、柜)的位置，把每一個負荷分配到配電設備上。

　　負荷計算

　　變配電中心對分配電中心供電。對變配電中心的所有設備包括母線、高壓電纜、高壓柜、低壓柜、低壓抽屜組件、低壓出線等進行選型。

　　本軟件設計宗旨和最終目標就是要實現(xiàn)電氣設計的目標。即繪制出符合要求的圖紙。而繪制圖紙前就必須建立供配電系統(tǒng)。此前的設計軟件都沒有提出過集成設計的概念。

　　4.1所謂集成設計，就是面向供配電系統(tǒng)整體的電氣設計，他包括了統(tǒng)一規(guī)定初步選型，用電需求表定義，用電負荷的分配，負荷計算、選型計算、短路計算、校驗計算等一系列綜合復雜的設計過程。它可以建立供配電系統(tǒng)模型，并能詳細的列出模型上每個供配電-輸電-用電設備的工作(運行)屬性、短路屬性、電氣屬性。

　　任何一個供配電-輸電-用電設備都有三種屬性，工作屬性、短路屬性、電氣屬性。

　　工作屬性是指當前選定的設備的工作電流、設備容量、工作電壓、功率因數(shù)等情況。短路屬性是指當前選定設備的短路阻抗、短路電流等情況。電氣屬性是該設備的出廠銘牌的電氣型號規(guī)格和電氣技術參數(shù)等。

　　電力系統(tǒng)中最常用的電氣連接關系就是串聯(lián)和并聯(lián)。所有的復雜的網絡最后都可以看成是電氣設備串聯(lián)和并聯(lián)不斷組合搭建成的。從下圖中可以看出，樹節(jié)點上從左到右的組件名稱關系就組成一個串聯(lián)的電路：低壓配電室(電源)à電纜à負荷開關à變壓器à母線à進線柜……..

　　從“3母線”節(jié)點下面所接的“3母線à抽屜柜2à抽屜柜3à抽屜柜4à抽屜柜5”是母線并聯(lián)所連的若干個抽屜柜。

　　這樣搭建成的系統(tǒng)模型，具有形象直觀、搭建簡單、組織嚴密等特點。完全可以實現(xiàn)變配電所系統(tǒng)設計的所有功能。附圖1對應的供配電系統(tǒng)如附圖2所示。

　　4.3系統(tǒng)模型的功能

　　立系統(tǒng)模型是從工程中的配電中心(配電間、配電室)建立。

　　統(tǒng)模型可以對用電需求進行統(tǒng)一分配。確定所有用電設備的電源位置

　　4、系統(tǒng)模型可以對每個設備都能進行負荷計算。統(tǒng)計總負荷

　　5、系統(tǒng)模型可以對電源進行全廠負荷統(tǒng)計，和無功補償計算

　　6、系統(tǒng)模型可以進行短路計算。短路計算包括無限大容量系統(tǒng)和有源系統(tǒng)的短路計算。搭建的任何模型都可以自動進行計算。短路阻抗數(shù)據(jù)庫可以擴充。

　　統(tǒng)模型可以直觀的看到配電中心內配電系統(tǒng)上任何一個設備目前的工作電流，短路點短路電流以及設備技術參數(shù)情況。

　　10.可以自動輸出高低壓系統(tǒng)圖，主接線圖，設備材料表，電纜清冊，計算書，和抽屜柜排列圖等一系列圖紙。完成輔助設計全過程。

　　軟件實現(xiàn)過程實際上就是對電氣工程師設計過程的模擬和抽象。該流程深入體現(xiàn)了第三節(jié)所述的電氣設計的全過程，模擬設計思路進行電氣輔助設計。

　　壓器選型:負荷分配->負荷計算->選型

　　電壓損失計算

　　4、熱穩(wěn)定效驗

　　電纜導線選型

　　負荷計算->按正常工作電流選型

　　1、效驗電壓損失：

　　2、效驗經濟電流密度：

　　3、效驗熱穩(wěn)定

　　4、效驗過載保護

　　集成設計提供了很多常用供配電設備的選型，校驗計算方法。用戶可以采用某種方法進行校驗，也可以都采用，根據(jù)需要進行校驗。非常靈活。

　　集成設計是面對電氣設備的cad電氣設計軟件，不象以前那樣需要一點點繪制圖塊，復制粘貼，電氣工程師考慮的只有電氣設計需要考慮內容，其他有關繪圖的命令和操作和任何線條圖元，一概不需要考慮。這才是真正意義上的電氣設計專家系統(tǒng)。

　　集成設計完全參考最新版的電氣規(guī)范、設計手冊、統(tǒng)一技術措施和強制性條文以及最新版電氣設備手冊。緊跟時代步伐。

　　三、結論

　　變配電所的負荷計算、短路計算、選型、校驗計算是電氣設計中最復雜的內容之一。我們應用cam/cad軟件輔助設計實現(xiàn)這一專家系統(tǒng)，是電氣設計行業(yè)一次最初步的嘗試，具有重要的歷史意義和廣闊的實用價值。意味著國內電氣設計cad將突破原來偏重于繪圖，而輕輔助設計的趨向，向著更加智能化的電氣設計專家系統(tǒng)邁出了可喜的一步。

　　參考書目：

　　《工業(yè)與民用配電設計手冊》第二版，中國航空工業(yè)規(guī)劃設計院等編水利電力出版社