CYPELEC Networks
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Lavoro con BIMserver.center

Per utilizzare l’applicativo è necessario registrarsi sulla piattaforma web BIMserver.center. Una volta che il programma è stato scaricato e installato, così come il sincronizzatore per BIMserver.center, i nuovi progetti creati dall’utente devono essere associati a un progetto ospitato sulla piattaforma, consentendo così il flusso di lavoro collaborativo Open BIM.

CYPELEC Networks è disponibile per il download dalla piattaforma BIMserver.center e può essere installato in spagnolo, francese, inglese, italiano e portoghese.

Metodo di calcolo

Per ottenere i valori caratteristici dell’impianto (tensioni, intensità e potenze), il programma stabilisce un’analisi matriciale del sistema attraverso le connessioni tra gli elementi che lo compongono. Le caratteristiche fisiche di ciascun elemento valori di impedenza definiranno i valori della matrice di ammettenze del sistema, e le proprietà di consumo nei carichi e di generazione nelle fonti di alimentazione definiranno le condizioni di funzionamento del sistema.

Il calcolo delle tensioni dei nodi e dei flussi di potenza per tutti gli elementi del sistema elettrico viene effettuato con il metodo Newton-Raphson. Questo metodo ottiene i risultati attraverso iterazioni successive della risoluzione della matrice, arrestando il processo quando le funzioni di potenza sono inferiori all’errore massimo tollerato.

Grazie all’analisi matriciale del sistema e al metodo di convergenza utilizzato per il calcolo, il programma permette l’introduzione di qualsiasi distribuzione di elementi interconessi tra loro, fornendo velocità di calcolo completamente ottimizzata e un livello di precisione dei risultati configurabili dall’utente.

Ambiente di lavoro

Opzioni generali

Biblioteche

Il programma offre una selezione di dispositivi le cui funzioni sono memorizzate in biblioteche di elementi differenti. Le proprietà di ciascun elemento sono definite dai cataloghi dei principali produttori del settore, tuttavia, queste biblioteche sono completamente modificabili dall’utente, che può modificare i parametri o aggiungere nuovi elementi se lo si desidera. Le biblioteche che il programma ha sono le seguenti:

  • Cavi
  • Linee di trasmissione
  • Cavi di terra
  • Fusibili
  • Interruttori
  • Banchi di condensatori
  • Configurazioni delle linee di trasmissione (torri elettriche)

Configurazione

  • Opzioni di calcolo
    Qui è possibile modificare parametri come la frequenza di rete, la potenza base per la conversione al sistema PU, il numero massimo di iterazioni e l’errore massimo permesso per il calcolo iterativo.
  • Opzioni di disegno
    Con questa opzione è possibile attivare o disattivare i campi che compaiono nelle etichette di ciascun elemento del piano, nonché le dimensioni utilizzate per il carattere di tutti i testi.
  • Linee utente
    Questo strumento consente di configurare linee di diversi elementi in blocco per la loro introduzione congiunta sul piano. Ogni elemento deve essere definito con riferimento alla biblioteca corrispondente per incorporare le sue caratteristiche di calcolo. Da questa funzione si controlla anche la visualizzazione di queste linee predefinite nella barra degli elementi, nonché l’icona utilizzata per la loro selezione.
  • Verifiche sulla linea
    Il programma esegue una serie di verifiche di calcolo selezionabili dall’utente. Attraverso questa opzione è possibile definire i limiti di applicazione dei controlli globali e attivarli o disattivarli a discrezione dell’utente.

Fonti di alimentazione

È possibile inserire le seguenti fonti di alimentazione:

  • Alimentazione
    La fonte di alimentazione è il punto di partenza dell’impianto. Nella fonte d’alimentazione si stabilisce la tensione di alimentazione della rete, che sarà la tensione di base dell’impianto, le sue caratteristiche di connessione e le sue caratteristiche di cortocircuito a posteriori. In tutti i progetti elettrici è necessaria l’introduzione di almeno una fonte di alimentazione.
  • Generatore
    La fonte di alimentazione può essere accompagnata da uno o più generatori installati lungo l’impianto elettrico. Per il generatore vengono introdotte le sue caratteristiche nominali, di connessione e di cortocircuito. Un aspetto degno di nota dei generatori è la definizione della loro modalità di funzionamento. La modalità di funzionamento del generatore può essere mantenendo la tensione fissa regolando la potenza reattiva o mantenendo la potenza reattiva fissa nel qual caso viene regolata la tensione tra due valori minimo e massimo.
  •   Trasformatori di due e tre avvolgimenti
    I trasformatori di due e tre avvolgimenti consentono di variare e regolare la tensione e la connessione nei loro rispettivi avvolgimenti. Una caratteristica notevole dei trasformatori è la possibilità di configurare il commutatore per regolare la tensione nei bus collegati agli avvolgimenti del trasformatore.
  • Batteria e generatore fotovoltaico
    Stanno disegnando elementi per completare lo schema.

Conduttori

I tipi dei conduttori disponibili sono:


  • Cavi
    La selezione del modello di cavo scelto viene effettuata a partire dalle famiglie definite nella biblioteca. Il programma prenderà le caratteristiche fisiche del cavo selezionato e l’utente dovrà definire le condizioni di installazione del cavo. Le condizioni di installazione dipenderanno dal fatto che il cavo selezionato sia definito secondo lo standard IEC o secondo lo standard ANSI. In questo modo, dalle tabelle definite nella norma IEC 60364-5-52 o nelle tabelle definite nel NEC (National Electrical Code), si otterrà l’intensità massima ammissibile per ciascun conduttore e le impedenze necessarie per i calcoli di tensione e corrente.

    Per quanto riguarda la configurazione dei conduttori, il pannello offre tutte le combinazioni possibili per poter selezionare le caratteristiche dei cavi di alimentazione; conduttori singoli, cavi multiconduttore di diverse combinazioni (2x, 3x, 4x, 5x …), cavi triplex, sia per bassa tensione che per media tensione. Le caratteristiche del cavo insieme al metodo di installazione determinano l’impedenza in serie e l’ammettenza in parallelo al cavo, necessarie per il calcolo del flusso di carico dell’impianto, e quindi dell’intensità. Questa intensità confrontata con l’ampacità del cavo determina se il cavo è adeguato.
  • Linee di trasmissione
    Come per i cavi, il programma offre una grande versatilità per selezionare i conduttori che formano la linea di trasmissione ad alta tensione, compresa la possibilità di localizzare detti conduttori su tipiche torri elettriche.

Elementi terminali

Gli elementi terminali che il programma ha sono:

  • Carichi
    I carichi possono essere introdotti attraverso il loro consumo in potenza (apparente, attivo e reattivo) o attraverso il loro consumo in intensità in modo che qualsiasi valore introdotto modifichi il resto dei parametri.
  • Condensatori e batteria di condensatori
    Il condensatore e la batteria di condensatori sono definiti dal contributo di energia reattiva capacitiva nel sistema elettrico allo scopo di migliorare il fattore di potenza.
  • Motori
    Il pannello motore consente di definire le caratteristiche operative per ottenere i risultati dell’intensità consumata in base al regime di funzionamento scelto e al momento successivo all’avvio.

    Pertanto, nella descrizione del motore deve essere stabilita la potenza, la tensione nominale per cui è progettato e il tipo di alimentazione (monofase o trifase).

    In base alle condizioni operative, è consentito stabilire tre regimi operativi (100%, 75% o 50% del carico totale) e decidere per quale di essi funziona l’apparecchiatura. A seconda della modalità selezionata, verrà ottenuta un’intensità richiesta, da cui verrà disegnata la curva operativa e di partenza.

    In “Velocità angolare”, il calcolo delle RPM viene eseguito in base al numero di poli e allo scorrimento della macchina.

    Infine, nelle “Condizioni operative” vengono stabiliti i parametri critici per l’avviamento del motore, come l’intensità di picco, l’intensità di avviamento o il tempo di avviamento. Con tutti i dati correttamente definiti, il programma mostra la curva di avvio del motore in un grafico Intensità-tempo in scala logaritmica. Questo grafico sarà trasferito alla protezione del motore per effettuare correttamente la selezione del dispositivo e garantire il non innesco della protezione nei momenti iniziali della partenza.
  • Lampade
    Elementi di disegno per completare lo schema.
  • Terra
    Elementi di disegno per completare lo schema.

Protezioni

Le protezioni che possono essere introdotte nel programma sono:

  • Interruttori magnetotermici di alta tensione
    Elemento di disegno per completare lo schema.
  • Contattori
    Elementi di apertura e chiusura che consentono di modificare la continuità del sistema in diverse parti dello schema.
  • Interruttori magnetotermici di bassa tensione
    Il pannello di selezione degli interruttori magnetotermici è strutturato in modo tale che la selezione dei dispositivi sia fatta dai riferimenti del produttore importati nella biblioteca. Per questo, è disponibile un filtro di parametri caratteristici in cui è possibile attivare o disattivare diverse proprietà in modo che l’elenco di selezione sia ridotto a quei dispositivi che soddisfano i requisiti desiderati dall’utente.

    Sotto la lista di selezione ci sono i parametri di regolazione di quei dispositivi che hanno questa funzionalità abilitata.

    Le proprietà del dispositivo selezionato sono riepilogate in una tabella delle caratteristiche situata accanto alla curva d’intervento del dispositivo. Questo viene aggiornato con le modifiche della regolazione, quindi è possibile effettuare un controllo visivo dei limiti di coordinazione e selettività con cavi e carichi di motori, le cui curve di comportamento possono essere visualizzate nella stessa finestra grafica.
  • Fusibili
    Il pannello di selezione dei fusibili è molto simile a quello degli interruttori magnetotermici, ha un filtro dei parametri caratteristici, un elenco di modelli e infine una selezione della dimensione selezionata all’interno del modello. La curva caratteristica del fusibile scelto è mostrata sul grafico a destra del pannello.
  • Contatti e contatti di commutazione
    Elementi che consentono l’apertura o la chiusura del passaggio corrente nel tratto d’impianto in cui si trovano.

Linee di elementi

Per offrire all’utente un’introduzione più dinamica degli elementi, è stato progettato lo strumento “Linea”. Con esso è possibile configurare diversi blocchi di elementi per la loro introduzione congiunta sul piano. Il selettore include le linee precedentemente definite nelle opzioni di configurazione, tuttavia è possibile aggiungere più elementi a ciascuna linea o anche generare un raggruppamento di elementi a partire da zero. Le modifiche apportate ai blocchi di elementi da questo pulsante non avranno alcun impatto su quelle definite nella biblioteca di linee. Per memorizzare le righe nella biblioteca, è necessario accedere alla sezione corrispondente delle opzioni di configurazione.

Oltre al pulsante generale per l’introduzione di linee predefinite, il programma offre una serie di accessi rapidi a queste linee precedentemente configurate dall’utente. La sua visualizzazione nella barra degli strumenti dipende dalla sua attivazione nelle opzioni di configurazione.

Elementi di misurazione e controllo

Questo blocco include una serie di elementi di disegno per completare lo schema senza dover definirne le proprietà elettriche. include:

  • Autotrasformatori
  • Trasformatori di corrente
  • Trasformatori di tensione
  • Relè di sovra intensità
  • Relè motore
  • Relè di taglio differenziale
  • Relè termici
  • Relè magnetici
  • Relè multifunzione
  • Investitori
  • Rettificatori
  • Filtri armonici
  • Multimetri
  • Voltmetri
  • Amperometri
  • Contatori

Connessioni

Questo gruppo di pulsanti include quelle funzionalità orientate all’interconnessione degli elementi che compongono l’installazione:

  • Connessione
    Permette di disegnare una polilinea per unire gli elementi. Al momento di stabilire le connessioni tra gli elementi, verrà attivato un aiuto e saranno illuminati i terminali di quegli elementi suscettibili di essere connessi con l’elemento di partenza.
  • Bus
    Inserisci una barra alla quale sono collegati diversi elementi. Ai fini del calcolo, si comporta come un nodo, quindi ogni bus avrà un’etichetta di risultato con il valore della sua tensione operativa.
  • Punto di continuazione
    È un elemento che consente di collegare diversi punti dello schema, o schemi diversi, per eseguire il calcolo integrale dell’impianto senza doverlo includere nello stesso piano. Per fare ciò, uno di questi elementi deve essere collocato in ogni punto da unire, assegnare lo stesso riferimento e continuare il disegno come se entrambi i punti fossero collegati direttamente.

Legende

È possibile inserire le seguenti leggende nello schema dell’impianto:

  • Identificatore
    Etichetta configurabile che consente di contrassegnare il livello di tensione e un riferimento a tre lettere per ogni schema o parte dello schema.
  • Casella di testo

Strumenti di modifica

Il programma ha i seguenti strumenti di modifica:

  • Modificare
    È la modalità di lavoro attivata di default e consente di aprire i pannelli delle caratteristiche di ciascuna apparecchiatura per modificarne le proprietà.
  • Copiare
    Permette di copiare gli elementi selezionati in una nuova posizione nel piano.
  • Spostare
    Permette di spostare un singolo elemento in una nuova posizione nel piano. Utilizzando questo strumento è anche possibile agire sugli elementi di connessione e modificare la lunghezza delle connessioni e dei bus.
  • Spostare un gruppo di elementi
    Permette di spostare gli elementi selezionati in una nuova posizione nel piano.
  • Cancellare
    Permette di rimuovere gli elementi selezionati dal piano.
  • Ruotare
    Permette di ruotare gli elementi sull’asse di rotazione selezionato.
  • Copia proprietà
    Strumento che consente di eguagliare le proprietà di un elemento ai restanti appartenenti alla sua classe. Per fare ciò è necessario prima fare clic sull’elemento di riferimento, quindi su quelli in cui si desidera eseguire la duplicazione delle informazioni copiate. Gli elementi che possono essere modificati saranno illuminati con un colore che li evidenzia per facilitare la loro posizione all’utente.

Calcolo

Il blocco di calcolo include i seguenti strumenti

  • Aggiornare i risultati
    Avvia il motore di calcolo del programma per ottenere risultati e verificare il rispetto dei limiti stabiliti per ciascuna quantità.
  • Mostra / Nascondi risultati
    Abilita o disabilita la visualizzazione di avvisi ed errori relativi allo schema
  • Verifiche
    Avvia una tabella che mostra gli elementi con errori di verifica. Vengono elencati il tipo di elemento, il suo riferimento, la condizione di verifica di ciò che è avvisato, il limite di verifica immesso, il valore operativo della quantità valutata e la differenza tra il limite e le condizioni operative.

  • Risultati
    Permette di cambiare la visualizzazione dei risultati rappresentati sullo schema, passando dal valore PU alla grandezza con la rispettiva unità.

Correnti di cortocircuito

CYPELEC Networks calcola le correnti di cortocircuito secondo lo standard internazionale IEC 60909.

Il blocco “Cortocircuito” della barra degli strumenti include tutte le opzioni che consentono il calcolo, la configurazione e l’ottenimento dei risultati del calcolo delle correnti di cortocircuito:

  •  Calcolo della corrente di cortocircuito
  •  Analisi delle ipotesi di cortocircuito
  •  Visualizzazione dei risultati
  •  Relazione di risultati
  •  Opzioni di calcolo
  •  Verifiche
  •  Mostra / Nascondi risultati
  • Correnti di cortocircuito in una posizione relativa del cavo

Calcolo della corrente di cortocircuito

Calcola la corrente di cortocircuito simmetrica iniziale (I”k) nell’impianto elettrico per i seguenti tipi di cortocircuito:

  • Cortocircuito trifasico
  • Cortocircuito bifasico
  • Cortocircuito bifasico a terra
  • Cortocircuito monobasico a terra

Analisi delle ipotesi di cortocircuito

Con questa opzione, viene aperta una finestra di dialogo che consente di visualizzare, per ciascuna ipotesi, due tabelle che mostrano i risultati del calcolo delle correnti di cortocircuito (scheda Risultati) e il controllo di cortocircuito degli interruttori (scheda Protezioni).

  • Finestra risultati
    Mostra una tabella che mostra tutte le correnti di cortocircuito calcolate, per fase, massima e minima.
  • Finestra Protezioni
    Mostra una tabella che raccoglie gli interruttori che ha l’impianto e verifica che il potere di interruzione dell’interruttore sia maggiore della corrente massima di cortocircuito.

Visualizzazione dei risultati

Questa opzione apre una nuova barra degli strumenti che consente di configurare la visualizzazione dei risultati sullo schermo. L’utente può scegliere di:

  • Visualizza la corrente di cortocircuito trifasica, bifasica, bifasica a terra, monofasica a terra o tutte allo stesso tempo.
  • Seleziona la fase delle correnti di cortocircuito che desidera.
  • Seleziona le correnti di cortocircuito massime o minime.

Relazione di risultati

Mostra una tabella con i risultati delle correnti di cortocircuito, indicando in grassetto il valore massimo e minimo per ciascun bus. Va notato che il tipo di cortocircuito che porta alla massima corrente dipende dai valori di impedenza di cortocircuito della sequenza diretta, inversa e omopolare del sistema.

Opzioni di calcolo

Questo pulsante apre una finestra di dialogo con cinque sezioni:

  • Fattore di tensione “c” per il calcolo delle correnti di cortocircuito massime e minime
    In questa sezione vengono specificati i valori del fattore di tensione “c” della tabella 1 della norma IEC 60909-0. Tuttavia, possono essere modificati e il loro valore influenza il calcolo delle correnti di cortocircuito massime e minime.
  • Impedenza di guasto
    Opzionalmente, è possibile specificare un’impedenza di guasto per quei casi in cui si considera che il cortocircuito non sia franco (con impedenza nulla).
  • Potenza di interruzione negli interruttori secondo lo standard IEC
    In questa sezione è possibile scegliere la potenza di interruzione (di esercizio o ultimo) confrontata con la corrente di cortocircuito massima, nella specifica verifica dell’interruttore di cortocircuito.
  • Selezione delle ipotesi di stato da analizzare
    Permette di selezionare le ipotesi con cui si vuole calcolare il corto circuito.
  • Selezione degli elementi da analizzare
    Permette di selezionare in quali bus o posizioni relative del cavo si desidera calcolare le correnti di cortocircuito.

Verifiche

Con questa opzione, i test di cortocircuito non verificati sono elencati in un pannello. Uno di questi è la validità degli interruttori installati a cortocircuito.

Mostra / Nascondi risultati

Consente di mostrare o nascondere i risultati del cortocircuito sullo schermo.

Correnti di cortocircuito in una posizione relativa del cavo

Un cavo o una linea di trasmissione si trova tra due bus. CYPELEC Networks calcola le correnti di cortocircuito in entrambi i bus, ovvero calcola le correnti in ciascuna estremità del cavo.

Il programma ha un’opzione che consente di calcolare le correnti di cortocircuito in una posizione relativa del cavo, oltre alle sue estremità. Per fare ciò, va attivata l’opzione “Cortocircuito in una distanza relativa del cavo” e indicare la posizione relativa (tra 0 e 1) dove si verifica il cortocircuito. Successivamente e dopo il calcolo, il programma rifletterà i risultati di questo cortocircuito accanto alla rappresentazione del cavo o della linea di trasmissione.