如何进行弧闪研究

本指南将帮助您学习 如何执行 弧闪研究.

最好的部分?

您无需去其他任何地方。

都在这里


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内容


第一章:简介


arc-flash-study.png

在开始使用该指南之前,我想快速告诉您您对这些章节的期望。

首先,我想使本指南尽可能简短和实用。

这意味着我将保持与 工程理论 最低.

主要目标 是为了 展示具体步骤 您将需要采取以执行质量 弧闪研究 使用 ETAP软件包.

如果您想了解ETAP计算背后的理论,我建议您使用其帮助目录进行阅读。

最后,我想强调指出,我计划定期更新本指南,因此请经常查看以获取新信息。


为什么弧闪研究很重要…


工人安全

电弧闪光入射能量分析(或简单地说, 弧闪研究)首要的是一项工程研究,旨在向维修该设备的合格工人提供有关设备或电路零件的详细安全信息。

没有这些信息, 适当的训练,您的电工会处于黑暗中,对设备维修时使用的PPE几乎一无所知。

它显示了您的尽职调查

雇主的法律义务是确保员工遵守现有 法规要求.

进行弧闪研究不是法律,但是确定您已知的危险并让人们知道它们是绝对的。

弧闪研究正好是 最好的方式 要做到这一点。

归根结底,如果您是将工人安全放在首位的雇主,您将被关押。 如果发生事故负责!


执行弧闪研究


进行弧闪研究通常是分阶段或分层进行的。

基本阶段是 数据采集, 其次是 短路分析, 接着 弧闪研究.

目标是收集有关该站点的尽可能多的信息,并减少 假设 您所做的,以便您的计算更好。

很少有假设的电弧闪光研究在该行业中值得在黄金中占有重要地位。


 

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第2章:数据收集


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毫无疑问,数据收集是进行电弧闪光研究的最重要部分。

您可以为研究获得的数据越多,则需要做出的假设就越少。

一个 弧闪研究 有关该站点的许多假设可能导致错误地计算入射能量值。

这可能会导致向合格的工人提供错误的PPE建议,从而使他们面临严重危险(太少PPE不能提供足够的保护),或者在维修设备时限制了他们的活动和可见性(太PPE)。 

例如,弧形闪光类别方法 CSAZ462 (NFPA70E)是针对尚未进行弧闪研究的站点的快速解决方案,但是该方法提供的解决方案非常保守,建议在维修大多数电气设备时,建议使用40 cal / cm2的解决方案。


效用数据


在数据收集阶段中,您需要做的第一步就是联系 公用事业公司 为相关设施供电。

立即与他们联系,并要求工程部门。

告诉他们您正在为客户进行电弧闪光入射能量研究,并且您需要向站点的主要输入提供短路数据。

这应该为公用事业公司提供所需的一切,以向您提供必要的信息。

具体来说,您将需要以下信息:

额定电压

简单但重要的信息。

确保您知道输入线的额定电压值。

之前我已经得到了击发电路数据,但没有指示输入线电压。

平衡的三相和单相接地电流故障额定值

弧闪研究主要研究单相接地故障(较常见)平衡的三相故障(较不常见)情况。

为了查看这两种情况,您将需要同时获得三相和接地一相接地故障值。

short-circuit.jpg

阻抗比

您将需要正序和零序阻抗值。

获得这两个值非常重要。

正序阻抗值用于模拟平衡的三相故障情况,而零序阻抗用于模拟一相接地故障。

主变压器数据

如果主变压器归公用事业公司所有,那么您将需要与他们交谈以获得变压器数据。

您将需要变压器的初级和次级电压,额定功率,阻抗,接线和接地配置以及冷却类型。

此外,请实用​​程序为您提供主变压器线路侧的保险丝尺寸。

这很重要,因为如果没有此信息,您将没有足够的数据来计算主开关柜断开处的入射能量释放。


文件审查


与实用程序联系并要求提供其数据后,是时候进行文档审查了。

您可以要求网站提供给您的最重要的文件是他们的 单线图示 (SLD)。

审核SLD很有用,因为它可以 通常包含重要信息,例如总线电压,保护设备数据,电动机和负载信息以及电缆特性等。

此外,您还将在现场使用SLD来有效地规划路线,并在可视参考旁边方便地记录所有值得注意的数据。

SLD之后,请该站点为您提供任何 以前的电弧闪光或短路研究(如果有的话)。

设备清单或制造商的设备示意图等其他文档也可能对研究有用。

在获得所有支持站点的文档后,请进行实际的现场检查来进行验证。


实地考察


如果不是您的工作场所,请要求该站点为您提供电工或其他服务 有资格的人 谁对网站非常了解,并可以向您展示。

这将使您的工作更加轻松,尤其是在网站庞大而复杂的情况下。

以下是您在实地考察中需要收集的所有信息,以为您的客户或您的现场汇编恒星弧闪探研究。

erer.png

开关柜,MCC,VDF,分配器和负载中心


巴士资讯

在每个开关柜,MCC,VFD和负载中心内部,都有一条母线,在进行电弧闪光研究时需要对其进行评估。

因此,要做的第一件事就是从远处和某个角度拍摄每台设备的照片,以便您可以透视事物并组织数据。

然后,找到信息板并拍照,以获得有关总线的信息。

信息牌会告诉您有关总线的重要参数,例如最大载流量和短路额定值。

如果在进行潮流分析时需要使用此信息,这是您全面的弧闪评估的一部分,我将在本指南的后续章节中进行讨论。

断路器信息

拍下铭牌的图片后,就该放大断路器了。

断路器有许多不同的形状和尺寸,从在13.8 kV线路的线路侧发现的巨型气体绝缘断路器(高压断路器或HVCB),到在照明面板内部发现的小型塑壳断路器(低压断路器或LVCB)。

由于入射能级是保护设备(PD)工作时间的函数,因此拥有完整的断路器信息至关重要。

断路器制造商和型号

大多数HVCB和LVCB将使此信息可见。

您将需要此信息来在弧形闪存软件库中准确找到断路器的继电器。在某些情况下,您会遇到没有可见此信息的断路器。

在这种情况下,请电工打开断路器柜(如果使用真空HVCB)或面板的辅助盖板(如果使用面板LVCB)。

circuit-breaker.jpg

真空HVCB

panelboard.jpg

配电板LVCB

确保您和您的电工穿着正确的个人防护装备。 

跳闸装置

您需要在此处提供两点信息:继电器的热和磁设置分别用于过载和过流情况。请注意,许多较小的LVCB(通常小于100A)将配备具有固定的热和磁特性的不可调节继电器。

 
低压电路断路器.jpg

对于带有可调继电器的LVCB,该继电器通常位于断路器旁边。

 
图片5.jpg

对于HVCB,继电器将位于单独的柜体中。

如果继电器是相当新的,则可能需要使用计算机界面访问继电器的热和磁设置。

具有LVCB和HVCB继电器信息非常重要,因为弧闪软件将使用此信息来准确计算断路器的跳闸时间,并绘制断路器的TCC特性。


SVC库,谐波滤波器组和电抗器


为遇到的每个静态无功补偿器(SVC)组,谐波滤波器组或电抗器外壳的铭牌拍照。

对于SVC和谐波滤波器组,您将需要知道系统电压和提供的kVAR。对于电抗器,您需要知道阻抗额定值。

SVC和滤波器组构成严重的电弧闪光危险,因此显然您将需要为遇到的每个SVC和滤波器组创建标签。

如果您打算进行潮流研究,那么SVC,谐波滤波器和电抗器信息至关重要。

变形金刚

就像开关设备一样,从远处和某个角度拍摄变压器的图片开始,然后放大铭牌。

您将需要变压器的初级和次级电压,额定功率,阻抗,接线和接地配置以及冷却类型。

断开连接

为您在站点访问中遇到的每一次断开连接都拍摄一张详细的图片。确保每个图片上都有铭牌,清楚地显示了断开器的制造商和型号。

offline.jpg

更重要的是,您需要知道是否断开连接 是否融合.

这是因为考虑了熔断 保护装置 会影响入射能量值,而非熔断能量值不被认为是保护性设备,不会对您的电弧闪光计算产生任何影响。

在很多情况下,您可以通过查找序列号来查找,序列号也可以在断开连接铭牌上找到。 

当您遇到熔断器时,请确保您知道那里有什么保险丝。

要求随附的电工打开隔离开关或使用现有的保险丝配置为您提供隔离列表。

打开电气设备的盖子时,请始终穿戴适当的PPE。

电缆线

这是一个棘手的问题。

为了进行准确的弧闪研究,您将需要以下信息的完整信息: 每条电缆 在网站上找到。

这是因为电缆会耗散故障电流,从而减少了入射能量的释放。

对于更大,更复杂的站点,通常会在其位置上给出电缆信息 单线图示.

在进行实地考察之前,请查看SLD并确保每条电缆都标记有以下信息:

  • 额定kV和电压等级;

  • 尺寸;

  • 每相的导体数量;和

  • 电缆的长度。

如果SLD上未提供此信息,则您将需要索取电缆阻抗数据。

如果客户/您的站点在可提供给您的文档中没有此信息,则您将必须假定电缆参数。

电缆的长度通常是最难获得的信息。

根据我的经验,通常会以电缆长度为最终假设。

一个好的经验法则是,假设开关柜电缆的长度为100英尺,MCC电缆的长度为500英尺。

对于负载在附近并在物理上可见的小型配电盘和分切机电缆,您可以假定长度为10英尺。

负荷

较大的感性负载(或超过50HP的任何负载)将影响弧闪研究的结果。

这是因为如果发生故障, 电动机将像发电机一样运转,释放存储的能量,这将有助于整体故障电流值。这将增加入射能量的释放。

例如,一台75HP,600V的压缩机可以为其总线上的现​​有故障电流值增加5%。

因此,重要的是要包括 加载信息 在您的弧形闪光研究中。

如果站点足够小,您可以出去参观站点,并查看每个电动机的铭牌。

这样做的好处是您最终将获得电动机的 额定效率功率因数 数字而不必假设它们,从而提高了研究的准确性。

但是,要在大型工业现场查看每个电动机都是一项不切实际且耗时的任务。

这样,在对大型复杂站点进行弧闪研究时,只需询问其完整的负载信息即可。

它通常是一个excel文档,其中包含有关站点上每个现有电动机的额定电压,HP和满载电流(FLA)的信息。

在这种情况下,您可能不会在此处列出电动机的功率因数和效率数据,因此假设 国家电气规范 (NEC)的典型数据参数,可以很好地逼近电机性能。

在现场时,无疑会遇到站点的SLD上未列出的设备。

每个站点都会出现此问题,某些站点比其他站点更多。

新安装通常是这种情况。

确保为丢失的设备拍好照片。

记录其规格以及互连性,并让站点知道您发现了一些未在其SLD上列出的设备。

他们会很高兴知道您正在对他们的资产进行彻底的分析。


arc-flash-guide.png

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第3章:创建Arc Flash项目


现在我的目标是使您熟悉 布置单线图 (SLD)使用ETAP软件包,然后向您展示如何为每个ETAP元素方便地填写所需的数据,以执行正确而准确的计算。

让我们开始吧。

creation-arc-flash-project.png

创建一个新项目


首次打开ETAP时,请转到 文件, 然后 新项目.

之后,您将看到以下窗口,如下图所示。

填写所需的信息,例如项目名称,然后指定存储目录。

所有漂亮的自我解释领域。

填写完所有信息后,您将进入空白屏幕,在那里您将开始为arc flash学习项目创建SLD。

图1.jpg

第4章:创建单线图


single-line-diagram.png

在项目的此阶段,目标是简单地布置ETAP中所有必要的单线图元素,并在使用时对其进行标记。

生成完整的单线图所需的一切都位于屏幕的右侧,如下图所示。

 

当您开始布置SLD元素时,请不要填写所有必需的数据,您将在本指南的后面部分进行操作。

自然地,您将从SLD的最上游元素开始,然后逐步进行。

首先,找到名为 电网 并将其放在黑屏的顶部中间部分。

从那里确保您启用单行 自动构建.

arc-flash-study-ID.jpg

通过自动为您连接SLD元素,此功能将节省大量时间。

此处显示了启用此功能的按钮。

automatic-arc-flash.jpg

放置电网后,通过单击相应的图标放置其余的SLD元素。

如果您错误地放置了错误的SLD元素,只需突出显示它,然后按键盘上的Delete键即可将该元素发送到系统垃圾箱。

您在ETAP中的SLD流程应符合站点现有SLD的逻辑。

此步骤的主要目标是标记 ETAP元素 一旦放置它们。

标签应对应于站点SLD上的元素ID。

要标记ETAP SLD元素,只需双击它,然后找到一个标签即可 信息 并填写称为 ID .

arc-flash-single-line.jpg

第5章:单线图的元素


elements-single-line.png

虽然您的ETAP单线图(SLD)与站点SLD非常相似,但两者之间会有一些显着差异。

以下是有关ETAP SLD元素的一些注意事项,其布局可能与站点SLD的对应内容不同。


额外巴士


在ETAP中,公交车很多 多于 只是一个 节点 以恒定的电压。

当您编译系统并使用ETAP的各种模块(例如潮流,短路或电弧闪光)执行分析时,ETAP执行的大多数分析将在实际情况下完成 巴士 系统SLD的名称。

这样,您的ETAP SLD将拥有比站点SLD多得多的总线。

这是总线应在ETAP SLD上放置的位置的概述,因此在进行计算时,您不会错过任何重要的结果。

 
arc-flash-model-sld.jpg
arc-flash-single-line.jpg

这两个数字可以很好地描述我在这里所说的内容。

请注意以下位置的额外总线:

效用 –一个好的经验法则是在公用事业的负载侧安装一条总线

变压器 –每个变压器将具有两条母线:一条用于初级绕组,另一条用于次级绕组。这很重要,因为故障电流和电弧闪光能量释放的数量在变压器的一次侧和二次侧将不会相同。

开关 – SLD中包含的每个开关(断开连接)在开关的负载侧都应具有总线。这很重要,因为有问题的设施的每个开关都需要带有弧形闪光标签,以警告可能为他们服务的电工。

配电盘 –从技术上讲,ETAP确实为面板提供了单独的SLD元素。但是,根据我的经验,我发现将ETAP SLD上的面板系统简单地定义为总线在视觉上要容易得多。

负荷 –在ETAP中,您的负载应始终定义为总线。小型电动机(小于50 HP)和小型静态负载可以简单地留为“裸”母线,而没有附加任何东西。较大的电动机和静态负载应定义为连接有集中负载或感应电机的总线。


包括电缆


在ETAP中整合模型时,请不要忘记您必须 包括电缆.

电缆应放置在 逻辑位置.

使用上面的图像(单线图),您可以看到有一条电缆从实用程序连接到为现场供电的主焊盘。

在衬套上有另一组电缆,用于为开关柜的主要断路器供电。

请记住 电缆很重要 因为它们消散了故障电流,减少了总的入射能量释放。

电缆越大,预期的故障电流耗散就越大。


保护装置(PD)


在ETAP中,PD有三种类型:保险丝,高压断路器(HVCB)和低压断路器(LVCB)。

隔离开关被简单地建模为开关,并且它们本身不能再次提供任何保护,即故障电流。

以下是正确布局每个ETAP PD元素的方法。

保险丝

在ETAP中编译SLD时,大多数保险丝可能来自保险丝隔离开关。要在ETAP中创建带熔断器的隔离开关,只需将其建模为与保险丝串联的开关即可。

如本文前面所述,不要忘记包括用于断开连接的总线。

HVCB

HVCB将必须通过电流互感器(CT)连接到其相应的继电器,以便正确中断预期的故障电流。

在ETAP中,此过程有些棘手,因此请按以下步骤正确操作:

  1. 找到HVCB图标并将其放在您的SLD图表上。注意断路器的相应总线。 

高电压电路断路器.jpg

2.找到电流互感器(CT)图标并将其放置在电路线上。将CT放置在HVCB之前还是之后都没有关系。

确保您知道CT的初级到次级电流比。

在我的示例中,它是1200:5。

current-transformer.jpg

3.找到多功能继电器图标,然后如图所示将其连接到CT。

如果系统包含多个继电器,它们全部控制同一HVCB,则可以简单地将它们彼此串联。

就我而言,这个特定的断路器由一个继电器控制。

relay.jpg

负荷


如前面有关在ETAP中布置总线的说明中所述,始终应首先将每个负载定义为总线。

从那里开始,如果负载是大型电动机,则可以将感应电机或同步电动机元件连接到负载总线。

如果负载是较大的静态负载(例如照明面板),则可以将静态负载元件连接到负载总线。

我知道很多工程师喜欢使用 集总负荷 在ETAP中定义负载总线时,元素,但是我个人不喜欢这样做。

这是因为在ETAP中,集总负载定义为感性负载和静态负载的组合,两种负载类型的分布由百分比定​​义。

对我来说,这是一个过分的简化,不能提供足够准确的结果以满足我的喜好。

因此,我坚持使用感应电机/同步电动机和静态负载元件。

electrical-loads.jpg

在完成ETAP中所有元素的布局后,您的SLD应该像上面描述的那样。

目视检查您的SLD,以确保标记了图中的每个元素。 

您还应该确保您的SLD整齐有序,每个元素之间要留有足够的空间。


第六章:数据输入


布置好SLD中的所有元素之后,就该 开始填写数据 您已在数据收集阶段收集了数据。

参考 第二章 如果您需要复习完成研究所需的数据,请阅读本指南。

填写每个SLD元素的数据肯定是 耗时的过程.

根据您执行数据收集阶段的情况,该过程可能是快速而简单的,也可能是缓慢而痛苦的。

在本节中,我将讨论如何正确填充SLD中每个元素的数据。

arc-flash-data.png

填写公交数据


您需要在此处提供两个信息:总线额定电压和总线类型。

额定电压信息插槽可在ID的正下方找到,如此处所示。

arc-flash-data.jpg

请注意,标称电压测量始终以kV为单位,而不是以V为单位。在为每个母线填充电压时,请记住这一点。

接下来,前往 评分 标签并找到 类型 下拉列表,如此处所示。

弧形闪存data-bus.jpg

从那里列出的选项中选择适当的总线类型。

类型 下拉列表在入射能量释放的计算中起着非常重要的作用。

请注意,此处总机和交换机架类型的处理方式相同。

对于 电缆巴士其他 类型。


填写PD数据


保险丝

双击保险丝。所有必需的信息都在 评分 标签。单击菜单底部的库按钮,然后遍历列表以选择适当的保险丝参数

fuses.jpg

HVCB

如本章前面所述,在将HVCB和中继SLD元素放入ETAP中之后,您需要执行一些其他步骤,以确保所涉及的HVCB和中继正常工作。

为了将继电器的逻辑连接到HVCB,您需要在ETAP中指定。

双击中继图标,找到名为 输出量 并定义逻辑。

circuit-breakers.jpg

在此标签的“互锁”子部分中,确保已在下面选择了正确的HVCB。 设备编号.

请注意, 行动, 它说 打开,这意味着当达到继电器指定的故障电流阈值时,断路器将断开。

最后,您需要指定继电器的制造商和型号,以及其过流和过载参数。

所有这些设置都可以在名为 光学字符识别.

relay-arc-flash.jpg

在此示例中,继电器具有非常逆的曲线类型,并设置为检测相间以及相间接地故障状况。

禁用所有其他设置,包括瞬时跳闸特性。

LVCB

与HVCB设置不同,您无需指定单独的中继元素。所有必需的信息都在 评分跳闸装置 标签。

双击LVCB以打开信息编辑器。转到 评分 标签,然后点击 图书馆 按钮。

低电压.jpg

进入库菜单后,滚动浏览制造商和型号的详尽列表,直到找到合适的LVCB。

arc-flash-breaker.jpg
 

请耐心等待,因为此步骤可能需要一段时间。如果您找不到LVCB,请尝试更改 类型 通过浏览屏幕左上方的下拉菜单,选择LVCB。

回顾我过去所做的所有电弧闪光研究,我只记得在少数情况下无法在库菜单中找到确切的LVCB制造商和型号。

找到正确的LVCB后,请不要忘记选择合适的断路器额定电压及其尺寸。

最后,您需要在名为的标签中指定继电器参数 跳闸装置.

trip-device.jpg

指定热特性和磁特性以符合断路器的实际继电器设置。

固定设置意味着跳闸曲线将遵循预定的时间-电流特性。仔细检查以确保您选择了正确的传感器ID和额定插头。


填写载荷数据


感应电机/同步电机

对于在ETAP中创建的每台感应电机或同步电动机,都需要指定在电动机中找到的电动机参数。 铭牌 标签。

motor.jpg

定义电动机的额定电压以及HP。

如果您足够收集详细的电动机数据,则可以使用制造商的特征指定电动机的FLA,%PF和%EFF。

否则,您可以使用美国国家电气法规(NEC)给出的典型参数来指定电动机的FLA,%PF和%EFF,这将使您非常接近电动机的实际性能。

静负荷

填写必要的静态载荷数据非常容易。双击ETAP中的静态载荷元素,找到名为 载入中.

从那里,只需指定额定电压,kW和kvar消耗。

static-load.jpg

填写电缆数据


双击电缆以打开信息编辑器。与往常一样,您将看到的第一个标签将被称为 信息.

cable-data.jpg

我通常不修改电缆ID,而是保持不变。

原因很明显:大多数站点的电缆均不使用任何标识。

然后要填写的第一条信息将是有关电缆的长度。

如前所述,电缆长度很难精确测量,因此通常是近似的。

另一个重要的信息需要填写 信息 tab是每相的导体数量。 

最后,找到“信息”选项卡底部的库按钮。

arc-flash-library.jpg

单击按钮调出电缆库。

在此处,选择所需的电缆特性,例如额定电压,电缆类型(铜或铝)以及电缆尺寸。


填写变压器数据


首先点击 评分 标签并填写一次和二次绕组电压。

变形金刚-arc-flash.jpg
 

再次提醒您,电压单位为kV,而不是V。

然后填写变压器的额定功率。

另外,您还需要使用选项卡底部的下拉菜单来指定变压器的类型。

这种特殊的变压器是自然风冷的干式变压器。

接下来,前往 阻抗 标签以指定变压器的阻抗。

阻抗

在极少数情况下,您无法获得该值,可以随时通过单击 典型Z& X/R 按钮。

最后,转到 接地线 选项卡,并确保指定绕组连接以及接地类型。

变压器具有三角形初级绕组和星形次级绕组,次级绕组中性点牢固接地。 

grounding.jpg

填写实用数据


转到 评分 选项卡以指定电网的额定kV。的,去 短路 标签以填写公用事业公司提供给您的短路数据。

效用-short-circuit.jpg

请注意,您不需要填写MVAsc和SC阻抗值。

而是根据1相和3相故障电流参数以及X / R比自动计算它们。

在那里,您拥有了!

如果按照本章中讨论的步骤进行操作,那么在ETAP中创建SLD并填写所有必需的数据就不会有问题。

在下一章中,我将向您展示如何使用ETAP的短路,潮流和电弧闪光模块开始运行各种研究案例。

然后,我将向您展示如何组织和列出报告的结果。


第7章:运行模型


在本章中,我们需要使您的模型正确运行。

让我们开始吧。


无错误运行


一旦您的SLD图表完成并且填写了所有必要的数据,接下来要做的就是确保您的ETAP模型运行平稳,并且在仿真过程中没有错误。

要检查您的模型是否有错误,请点击 潮流.

arc-flash-errors.jpg

然后点击 运行潮流 图标。

no-errors-arc.jpg

如果出现提示,请指定输出报告的名称。首次尝试运行模型时,您可能会收到带有某些错误的错误日志。根据模型的大小,该列表可以只有几行,也可以与整个页面一样大。请注意,这在项目的此阶段是完全正常的,并且您不应该期望建立一个功能完备的模型,并且在第一次尝试时不会出错。以下是一些最常见的错误以及如何快速修复它们的列表: 


常见的ETAP错误列表


母线kV超出母线额定kV的40%范围:

这是总线电压与变压器电压不匹配时出现的错误。

双击错误消息,将其带到错误源。

检查其标称电压,以确保其与上游变压器的次级绕组和/或下游变压器的初级绕组的电压匹配。

XFMR正序X / R等于0。

当一个或多个变压器的阻抗比等于0时,就会出现此错误。

双击错误消息,将其带到错误源。

点击 阻抗 标签并指定正确的X / R比。

请记住,如前所述,您始终可以通过单击 典型Z& X/R 按钮。

电缆R等于0

当您忘记指定电缆的阻抗值时,会收到另一个常见错误消息。

双击要带到有关电缆的错误消息,然后单击 图书馆 位于“信息”选项卡底部的按钮,然后选择适当的电缆参数。


第8章:短路研究


确认模型已正确运行后,就可以继续运行ETAP仿真模块。

短路研究 是您在模型仿真中需要做的第一个模块。

这是因为运行其他仿真模块(例如潮流和电弧闪光研究)需要获取短路值。

这是执行短路研究所需采取的步骤。

short-circuit-study.png
 

点击 短路模块图标。这将调出系统短路接口。

short-circuit-model.jpg

点击 新学习案例图标。然后将提示您命名您的短路研究。

arc-flash-study-case.jpg

在为您的短路学习案例选择名称后,单击名为 编辑研究案例。这将打开研究案例菜单,您需要在其中进行一些调整。

edit-arc-flash.jpg

研究案例菜单


学习案例菜单包含4个标签(信息, 标准, 调整警报),每个填充有许多可调选项。

为了使事情简单实用,我只讨论建议将其默认值更改的选项。

如果您想了解此菜单中包含的所有不同选项,并了解更改它们如何影响您的学习案例方案,建议您单击 救命 位于按钮底部的按钮 研究案例 窗口以在ETAP帮助目录中进行阅读。

帮助目录非常有用,并且在解释各种研究案例选项背后的理论方面做得很好。


短路分析案例-信息选项卡


在里面 信息 选项卡,您要做的第一件事实际上是使系统中要分析的各种总线发生故障。

3图6.jpg

浏览下面显示的总线列表 不要错 列出并选择您要故障的每条总线,然后单击 故障 按钮将它们带到 故障 巴士清单。

运动贡献 –设置为 马达状态 要么 –当然,您希望电感性负载有助于整体短路值。这将为您提供一个更现实的方案。

报告贡献 –设置为 1级 –此设置将指定“ X”级以外的其他母线对所讨论的每个故障母线的短路影响。

我喜欢将此设置保留为1,以正确地仅触发每条故障总线中最上游的PD。

在较大的研究中,我还发现提高报告贡献水平将大大增加计算时间。


运行短路研究


3相设备.jpg

为短路分析设置案例研究后,就该告诉软件进行计算了。

点击 运行三相设备职责 按钮,让软件稍等片刻即可执行计算。


解释SLD上的短路结果


当软件完成短路计算后,您的屏幕将如下所示。

short-circuit-results.jpg

请注意,研究案例分析中包含的故障母线以红色突出显示,每个故障母线附近的故障电流均以微小角度显示。

在每个出现故障的总线之前,每个分支的单个故障贡献也以红色显示为少量。


汇出结果


您可以通过多种方法获取和导出短路研究的结果。 ETAP具有一项功能,使您只需单击一下按钮就可以编译全面的报告。

尽管此功能很方便且有用,但我发现它经常为您提供许多不必要的信息。

因此,我永远不会让ETAP为我编译报告中的所有内容。相反,我使用excel导出我认为必要和有用的信息。

这是我的方法:

short-circuit-analyser.jpg

点击 ANSI短路分析仪 按钮。

您将被带到短路分析仪菜单。

3图10.jpg

在菜单的左下方,确保您已经 设备职责 已选择。

设备类型, 选择 总线 在仿真的每个故障总线的菜单主要部分中显示短路结果。

您可以控制要为每个总线公开多少描述性信息,以及要显示什么样的结果。

要将结果导出到excel文件,请单击 出口,然后指定导出文件的名称及其存储目录。

当我为客户运行短路计算时,我希望包括系统中每条故障总线的详细短路分析。

此外,我想通过选择以下选项来评估每个HVCB和LVCB: 设备类型 确保潜在的故障电流值不超过PD安培中断能力(AIC)。

如果遇到AIC不足以应对其预期故障电流的PD,请在报告中强调此发现,并为AIC额定值不足的PD提供适当的工程建议。


第9章:Arc Flash结果


run-arc-flash.png

一旦您完成了对短路计算的仿真,并对导出的数据感到满意,就可以进行电弧闪光入射能量分析了。

点击 弧闪 模块图标,该图标位于 短路 图标。

这将打开ETAP弧形闪存接口。

就像短路一样,点击 新研究案例 图标。然后将提示您命名您的 弧闪研究 案例方案。

在为您的arc flash学习案例选择名称之后,您将再次单击名为 编辑研究案例.

这次,菜单将包含7个选项标签。


弧闪研究案例-信息选项卡


第一个菜单标签称为 信息 保持与 信息 标签位于 短路 研究案例。

3图11.jpg

再次,您将必须浏览此菜单中显示的总线列表,然后将它们带到菜单中以选择要分析的总线。 故障 清单。 


弧闪研究案例-“方法”选项卡


弧闪法 –设置为 IEEE 1584,与 LV的电弧电流变化 设置在 15% -在执行入射能量计算时,我始终坚持使用IEEE 1584方法,因为它是用于确定交流系统入射能量值的最全面的弧闪标准。

计算时,我总是将电弧电流改变15%。如果选择此变化选项,则ETAP将为每条母线进行两组电弧电流的计算,一组以母线电弧电流(Ia)的100%计算,另一组以Ia的减小值进行计算,并指定减少百分比在盒子里面。

无论最终得出的最大入射能量值是哪种计算,ETAP都将用作总线的最终入射能量值。

总线故障电流 -同时使用 ½个周期1.5至4个周期 –当ETAP确定任何给定总线上的故障电流时,它将对对称故障电流波形进行快照。

此设置指示软件将在哪个时间点拍摄当前波形的快照。

第一个设置确定故障电流波形的1/2周期标记处的故障电流。这也称为瞬时故障电流。 

第二个设置确定故障电流在1.5和4个周期标记之间。

这也称为中断故障电流波形。

当我执行计算时,我喜欢模拟两种故障电流情况,并使用能产生最高入射能量数的任何一种情况。

要使用这两种设置,您将必须创建两个单独的学习案例,每个设置一个。

幸运的是,有一个简单的方法可以创建第二个研究案例,而不必完成繁琐的任务,即单独地故障处理每个总线。 信息 标签。 

为此,只需点击 新研究案例 图标,然后使用上一个研究案例的设置复制研究案例。

然后,转到新创建的案例,单击 方法 标签,然后选择 1.5至4周期 下的选项 总线故障电流


弧闪研究案例-清除时间选项卡


故障清除时间(FCT) - 采用 自动选择源保护设备 –您将希望让ETAP在模拟故障条件时自动选择最合适的PD。

大多数情况下,PD将位于故障电流的最上游。

在某些情况下,您还需要选择自己的源PD,因此请在旁边打勾 除非在总线编辑器中选择了PD.

此外,我通常在旁边打一个勾号 限制最大FCT 并将最大FCT设置为2秒。


在SLD上解释电弧闪光事件能量结果


当软件正确完成弧光闪光计算后,您的屏幕将看起来像这样。

arc-flash-incident-energy.jpg

请注意,案例分析中包含的故障母线再次以红色突出显示,并且在每个故障母线附近以很小的角度显示了电弧电流。

此外,每条总线旁边将有3行以红色字体显示的信息:使用NFPA 70E 2012-1015标准的入射能量释放水平,弧闪边界以及使用指定工作距离计算出的入射能量数。   


弧闪研究案例-获得结果


arc-flash-analyser.jpg

点击 ANSI弧闪分析仪 按钮。

从那里,您将进入短路分析器菜单。

arc-flash-study-analyser.jpg

就像短路结果一样,您可以控制要输出多少描述性信息以及要显示什么结果。

如果您有多个有效的案例研究,请在旁边放置复选标记 事故能量,位于 复制分类 纽扣。

从那里,我建议您选择 最坏的情况下 选项,以显示根据我们之前讨论的案例研究选项计算出的最关键的案例结果。

对显示的结果满意后,请点击 出口 按钮将显示的表格导出到excel。


在那里,您拥有了!


如果您按照本指南各章中概述的步骤进行操作,则可以为您的客户或您的站点进行高质量,全面的事故能源研究,而不会遇到麻烦。

如前所述,我确实计划定期更新本指南,因此请经常查看以获取更多信息。

感谢您抽出宝贵的时间阅读本指南,确保安全并保持安全文化!


 

需要您自己的本指南副本吗?

 

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