Planification et conception du système de distribution

Les systèmes de distribution d'énergie nécessitent un soin et une considération détaillés lors de la planification et de la conception. Le système d'alimentation est crucial pour assurer le bon fonctionnement des opérations quotidiennes. Examinons quelques-uns des aspects importants de la planification et de la conception du système de distribution.

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Importance de la planification

Pour que l'industrie reste rentable, l'entreprise principale doit obtenir le coût total de possession le moins élevé. Cela signifie sélectionner des configurations de système à faible coût en prenant également en compte les coûts d'exploitation, de maintenance et de mise à niveau, ainsi que la mise hors service du système.

La planification est nécessaire pour concevoir un système pour des performances optimales. Tout en assurant la continuité de l'alimentation, en minimisant les pertes de puissance, en garantissant la qualité de l'alimentation et en obtenant un fonctionnement sans problème en sélectionnant un équipement de dimensionnement approprié en fonction des influences environnantes.

Planification des systèmes de distribution industriels

La planification commence par l'évaluation de la demande d'énergie prédéterminée pour l'installation. Pour comprendre ce dont l'installation aurait besoin pour la consommation d'énergie, une information préalable des projets d'autres installations avec des équipements et des processus similaires est un bon point de départ. Cela ne fournit qu'un point de départ, où une meilleure approximation peut être déterminée en fonction des machines et de l'équipement de l'installation. Les données à collecter pour l'estimation de la puissance incluent :

• Liste des charges et emplacements des connexions
• Modèle de chargement (variations de processus)
• Séparation de la charge critique des charges non critiques
• Charges avec harmoniques élevées
• Inclusion des futurs plans de croissance
• Interfaçage des utilitaires

Une liste des emplacements de charge et du modèle de chargement de l'équipement aidera à évaluer le facteur de charge, le facteur de demande et le facteur de diversité. L'application de ces facteurs est cruciale pour estimer avec précision les besoins en énergie de toute installation et concevoir des systèmes de distribution.

Projection de croissance future

Pour planifier le futur système de distribution, une bonne période de grâce est nécessaire pour donner une bonne longueur d'avance. Cinq ans, c'est un bon début pour les systèmes de distribution. Cela est dû au fait que l'expansion des systèmes de distribution au sein d'une installation en fonctionnement peut entraîner des perturbations opérationnelles gênantes. Il peut être judicieux de surdimensionner la capacité initiale d'un montant raisonnable pour tenir compte d'éventuelles extensions. Une autre option consiste à sélectionner un équipement avec un équipement à double capacité.

L'approche ci-dessus est pour les projets avec des fonds suffisants pour le produire. Pour un projet avec des fonds inférieurs, la planification d'une expansion future nécessite de l'espace et de l'équipement pour le système de distribution amélioré. Cette approche se fait en supposant l'expansion et en ayant la planification et les conceptions déjà produites comme pour développer l'expansion.

Emplacement des actifs d'équipement

Le principe général est de placer les équipements du système de distribution à un emplacement central pour les charges qui y sont alimentées. Il s'agit d'un emplacement idéal où les avantages de la conception électrique sont :

• Trajets de câbles plus courts
• Uniformité de la direction du flux de puissance
• Pertes électriques réduites et tailles de câblage plus petites
• Réduire les chutes de tension excessives

Un placement approprié peut entraîner une réduction des coûts de câble et des coûts d'exploitation en minimisant les risques de perte de puissance. La sélection de l'emplacement n'est pas toujours aussi simple que de prendre le chemin le plus court vers sa destination. Il est bon de dire qu'une fois les composants en place, il est souvent difficile de les déplacer. Une sélection correcte lors de la planification est cruciale et doit recevoir une bonne quantité d'attention.

Sélection des paramètres du système de distribution

L'étape suivante de la conception consiste à établir les paramètres du système de distribution. Les paramètres incluent :

• Spécifications environnementales
• Niveaux de tension dans le système de distribution et sa fréquence
• Variations acceptables des paramètres système
• Capacité d'interruption/résistance sur défaut

Environnement

Les spécifications environnementales dépendent de l'emplacement de l'installation pour la conception du système de distribution et l'achat d'équipement. La température et l'humidité sont des facteurs déterminants pour déterminer le choix de l'équipement du système de distribution. D'autres considérations incluent la compréhension de la densité des éclairs pour la protection, la présence de poussière, les gaz combustibles possibles et les polluants chimiques. Ceux-ci aideront à déterminer l'emplacement approprié pour le placement du système de distribution.

Tension et fréquence du système de distribution

La détermination des valeurs de tension et de fréquence du système de distribution à utiliser est la prochaine étape. La fréquence est généralement déterminée par les normes de la région. La sélection de la tension a tendance à être un peu plus compliquée. L'équipement doit correspondre au système d'utilité externe pour le système de distribution de l'installation. Ceci est généralement déterminé en fonction de la charge totale prévue.

Variation acceptable des paramètres du système de distribution

La fréquence et la tension sont principalement contrôlées par des systèmes dans une certaine limite. Normalement, des variations continuent de se produire en fonction des conditions de fonctionnement du système et de la charge de l'installation. Tant qu'il est dans des limites acceptables, il n'y a pas lieu de s'inquiéter. Des conditions anormales telles que des courts-circuits ou des défauts peuvent provoquer des surtensions/fréquences dépassant les valeurs limites.

Les équipements sont conçus pour résister à certaines variations. Mais, si l'on peut s'attendre à ce que l'équipement dépasse les limites de conception, les options suivantes sont disponibles :

• Contrôler l'étendue de la variation (composants pour minimiser la chute de tension)
• Interfaces automatisées pour limiter les variations (réguler la tension et réduire les fluctuations)
• Certains équipements pour améliorer les niveaux de variation (fonctionnement satisfaisant sur une bande de tension plus large)

Capacité à résister aux défauts

Les équipements soumis à des courants de défaut élevés doivent pouvoir résister aux contraintes thermiques et mécaniques qui leur sont associées. Les équipements développés dans le but d'interrompre les défauts ont toujours une limite. La sélection de l'équipement doit avoir des valeurs nominales supérieures aux courants de court-circuit où cela pourrait se produire.

Planification de la configuration du système de distribution

Jusqu'à présent, nous avons discuté des considérations importantes pour la planification d'un projet de système de distribution. Une fois que les configurations appropriées sont comprises, la finalisation détaillée est la suivante pour les éléments suivants :

• Configuration globale
• Nombre de feeders entrants
• Niveaux de tension d'entrée et de distribution
• Évaluations des principaux équipements
• Type de distribution
• Intégration de l'équipement de secours d'urgence
• Mise à la terre du système de protection

Ces détails conduisent au schéma global de distribution à une seule ligne pour la planification des installations. L'optimisation des configurations maintenant nécessitera peu de révisions par la suite.

Évaluation/Dimensionnement de l'équipement

La prochaine étape du système de distribution consiste à décider des caractéristiques nominales de l'équipement. La sélection de la note appropriée nécessite la finalisation des éléments suivants :

• Tension nominale, courant et fréquence
• Variation de tension et de fréquence
• Défaut résistant au courant et à l'heure
• Capacité de coupure
• Dégagement et ligne de fuite

Tous les équipements arriveront en utilisant les paramètres du système de distribution discutés précédemment. La tolérance de variation de tension et de fréquence admissible est spécifique à l'équipement et les limitations doivent être adaptées aux paramètres du système d'alimentation. Des mesures spécifiques devront être prévues pour les correcteurs d'affaissement et le système d'alimentation sans interruption.

Les contraintes de disponibilité du marché peuvent rendre la sélection difficile pour la configuration de la planification. Les valeurs nominales des appareils de commutation, des transformateurs et de la capacité d'interruption des disjoncteurs peuvent devenir un facteur limitant et peuvent introduire des équipements supplémentaires imprévus pour maintenir les paramètres projetés du système de distribution.

Conception et planification résumés

Les systèmes de distribution d'électricité nécessitent de grandes quantités de fonds pour les investissements dans n'importe quelle industrie et un montant important pour les coûts d'exploitation. Une planification appropriée pour la conception d'un système de distribution avec des performances optimales nécessite plusieurs étapes :collecte de données, sélection de configurations appropriées et sélection d'équipements appropriés à l'aide d'outils de planification et de logiciels de modélisation et de documentation des aspects importants du système de distribution.

Conception et planification avec E3.Series

La planification des systèmes de distribution exige une grande attention aux détails. Concevoir, documenter et sélectionner des équipements demandent déjà beaucoup de temps. E3.series offre d'excellents outils pour faciliter ce processus pour les concepteurs.

E3.Schéma

Offre une plate-forme pour la conception et la documentation des commandes électriques, des fusibles aux transformateurs. Avoir des cotes et des tailles de bibliothèques basées sur des composants intelligents de plusieurs fabricants. Cela aide à fournir des informations et des spécifications basées sur les paramètres et les exigences du système de distribution. Il propose également :

• Prévention des courts-circuits
• Sous-circuits réutilisables stockés de manière centralisée
• Connexions automatiques et parallèles
• Bibliothèques de pièces pilotées par composants
• S'assure que les pièces valides sont utilisées
• Référencement croisé en ligne des connexions et des appareils
• Configuration du terminal
• Intégration API
• Numérotation automatique des fils

E3.schematic gère toutes les données de conception et la documentation associée, telles que la nomenclature et la liste de connexion ou les instructions de montage et les fiches techniques.

E3.Panel

E3.Panel permet aux ingénieurs de disposer les composants dans les boîtiers du panneau. Placement facile de l'accrochage des composants, prévention des conflits de composants et intégration à E3.schematic où le travail de conception peut commencer dans l'un ou l'autre des outils. Voyez facilement comment les aspects électriques et mécaniques fusionnent en une seule CAO cohérente. Fournit également le routage des fils afin que les fils puissent être automatiquement connectés à partir du schéma et générer le chemin le plus court possible pour la configuration. Il fournit également :

• Définitions complètes des composants
• Fentes et fonctionnalités de montage
• Assistance pour les zones réglementées
• Détails de répartition et de coupe
• Algorithme du chemin le plus court pour le câblage
• Ségrégation des fils
• Visualisation 3D
• Intégration avec des machines de câblage, de perçage et de fraisage automatiques

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Il y a déjà tellement de travail et d'efforts requis pour la conception et la mise en œuvre des systèmes de distribution. Ne perdez pas un temps précieux sur des éléments qui peuvent être automatisés ou simplifiés. La planification et la conception sont importantes et s'assurer que cela est effectué correctement la première fois permettra d'économiser énormément de temps à l'avenir.

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