1 2015 Eaton Corporation. All rights reserved. xSpider - Version 2.13 Programm für Kurzschlussberechnungen und die Dimensionierung von NS-Netzen unter

12015 Eaton Corporation. All rights reserved.

xSpider - Version 2.13Programm für Kurzschlussberechnungen und die Dimensionierung von

NS-Netzen unter Verwendung von Eaton-Geräten

Software zur Unterstützung der Projektierung


Allgemeine Informationen

xSpider ist ein grafisch orientiertes Entwurfssystem zur Dimensionierung von Niederspannungsnetzen, die mit Schutzgeräten von Eaton bestückt sind.



xSpider ist für Entwickler, Projektanten und Revisionstechniker bestimmt

Entwurf von TN/TT/ IT-Netzen verschiedener Spannungssysteme bis 1000 V

Entwurf von Strahlen- und Maschennetzen

Entwurf von Netzen, die aus einer oder aus mehreren Quellen gespeist werden (übergeordnetes Netz, Transformator, Generator). Entwurf von Netzen, die parallel aus verschiedenen Quellen gespeist werden

Alle Berechnungen (Spannungsabfälle, Lastverteilung, Impedanzen, Kurzschlüsse) basieren auf der IEC-Norm


Benutzerfreundliche Bedienungs- oberfläche, die eine einfache und rasche Eingabe einfacher Fälle unter Erhaltung maximaler Variabilität und Offenheit gestattet

Bedienung ähnlich wie bei CAD-Standardsystemen (z. B. AutoCAD)

Eigenständiges Programm, einsetzbar unter dem Betriebssystem Windows 95/98/NT/2000/XP/Vista/7

Nach der Online-Registrierung kann das Programm kostenlos genutzt werden




Das Programm xSpider ermöglicht folgende Berechnungen: Spannungsabfälle (U) Lastverteilung in den Netzzweigen (Überlast / Nennlast In) Kurzschlussströme (Ik“, Ikm usw.) Kontrolle der korrekten Dimensionierung der Leitungen (In, I, …) Kontrolle der korrekten Dimensionierung von Schutzgeräten Impedanzberechnungen (Zv, …) usw.


Allgemeine Informationen Baumstruktur der Datenbanken für

alle gebräuchlichen Netzkomponenten Darstellung der Ausschaltkennlinien

einzelner Schutzgeräte im Netz Möglichkeit zur Beurteilung der Selektivität

zwischen den einzelnen Geräten NNeue Funktion zur Beurteilung der

Selektivität von Schutzschaltern, die im Katalog enthalten sind


Allgemeine Informationen Export der Grafiken (Schaltbilder)

- im DXF-Format (geeignet für CAD-Systeme wie z. B. AutoCAD) Druckausgabe der Grafiken in verschiedenen Papierformaten

- A5, A4, A3, A2, A1, A0 Ausgabe der Tabellen mit den Ergebnissen

- Druck auf Papier (Format A4)- Export ins Programm Excel (Format .xls )


Anzeige der Bedienungsanleitunga) während der Arbeit mit dem Programm xSpider jederzeit durch Klick auf das Symbol

Brauchen Sie mehr Informationen?

Bedienungsanleitung:- Die elektronische Version ist Bestandteil des Installationsprogramms- Es muss der Adobe Reader oder ein ähnliches Programm installiert sein

b) durch Öffnen der Datei Spider.PDF mit dem Adobe Reader (die Datei Spider.PDF befindet sich im xSpider-Stammverzeichnis)

c) durch Download von der Seite http://xspider.moeller.net zur selbständigen Verwendung


Wo ist das Programm xSpider erhältlich?

xSpider ist verfügbar unter: www.moeller.net

Technischer Support:

[email protected]

Nach der Online-Registrierung kann das Programm kostenlos genutzt werden

Homepage: http://xspider.moeller.net

Sprachversionen: Englisch, Deutsch, Russisch,Tschechisch, Polnisch, Ungarisch

Die Lizenznummer wird automatisch an die bei der Registrierung angegebene E-Mail-Adresse gesandt


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xSpider


Die Arbeit mit dem ProgrammxSpider


Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse

1. Definition des Projekts

2. Netzschaltbild

3. Parameter der Netzelemente

4. Berechnungen

5. Ausschaltkennlinien


Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild


4. Berechnungen



1. Definition des Projekts Beginn

Neues Projekt Vorhandenes Projekt öffnen DEMO öffnen


1. Definition des Projekts Netztyp und Spannungssystem

Änderung von Netztyp und Spannungssystem (falls erforderlich)

Standardeinstellung:

TN-Netz, 230/400 V

1 2

3


Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild


4. Berechnungen



2. Netzschaltbild Zunächst sollten Sie eine klare Vorstellung

vom Aufbau des Schaltbilds haben (anhand eines Projekts oder realer Anforderungen)

Das Schaltbild dient als Muster bei der Erstellung des endgültigen Schaltbilds im Programm xSpider

Jedes existierende Schaltbild, das in der gegebenen Sprachversion des Programms xSpider erstellt wurde, kann schnell an die neue Aufgabe angepasst werden


Einzelelemente: Erstellung des Schaltbilds Schritt für Schritt (vielseitige Möglichkeiten, Änderungen)

Elementgruppen: schnelle Erstellung des Netzschaltbilds (typische Kombinationen)

z. B. TransformatorWahl des Typs

Datenbank

1

2

3

4

Quellen Leitungen Schutzgeräte Lasten Komp.

2. Netzschaltbild


Netzknoten werden automatisch gebildet

Strahlennetz

Maschennetz

RingnetzLeitung mit Einspeisung von einer Seite

Spannungsquellen:Speisenetz, Generator, Transformator

Möglichkeit, mehrere Spannungsquellen an beliebigen Stellen zu verwenden

2. Netzschaltbild


Standardfunktionen zur Editierung des Schaltbilds:Löschen, Verschieben, Kopieren, Dehnen

Standardfunktionen zur Veränderung der DarstellungAnsicht verschieben, Zoom, …..

Möglichkeit der Ergänzung durch freie Grafik:

Linie, Kreis, Rechteck, Text

Möglichkeit der Übertragung von Objekten zwischen verschiedenen Projekten unter Verwendung der Zwischenablage (Ctrl+C, dann Ctrl+V)

Möglichkeit des Umschaltens zwischen mehreren gleichzeitig geöffneten Projekten (MDI-Schnittstelle, Windows)

2. Netzschaltbild


Lösungsbeispiele: Verwenden Sie zur Erstellung des Schaltbilds

a) Einzelelemente oder

b) Elementgruppen (empfohlene und einfachere Vorgehensweise)

A) Einspeisegruppe

B) Sammelschiene im Verteiler

C) Ausgangsgruppe

2. Netzschaltbild


1 2

3

Lösungsbeispiele: A) Wahl der Einspeisegruppe Einspeisung

Einfügen der Gruppe Einspeisung

Einspeisegruppe

2. Netzschaltbild


Lösungsbeispiele : B) Vergrößerung des Ausschnitts Ausschnitt

zoomen

1

2

3

2. Netzschaltbild


Ausgangsgruppe

Lösungsbeispiele: C) Wahl der Gruppe Ausgänge

3

2

1

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2. Netzschaltbild


So wird es gemacht: 1. DEMO-Auswahl durch Klick auf das Symbol öffnen

2. Die Eigenschaften des gewählten Elements im

Schaltbild werden durch Doppelklick auf das Element dargestellt

2. Netzschaltbild: Verwendung von DEMOs

Wenn Sie schnell mit den Berechnungen beginnen wollen, empfehlen wir Ihnen, eine der fertigen DEMO-Schaltungen zu wählen.

Durch Verwendung des modifizierten Schaltbilds (Löschen von Elementen oder Änderung des Schaltgerätezustandes Ein/Aus) und nach der nötigen Änderung der Elementparameter entsprechend den Anforderungen (Datenbank) kann schon nach 10 - 20 Minuten mit den Berechnungen begonnen werden!


Verwendung geeigneter DEMOs (oft verwendete Schaltbilder) – die schnelle Art, mit den Berechnungen zu beginnen

B) Durch Klick auf das Symbol DEMO

A) Nach jedem Öffnen des Programms xSpider

A)

B)



Wahl der geeigneten DEMO- SchaltungVerzeichnis aller Demo-Schaltungen – s. Bedienungsanleitung, Teil III, Kapitel 25.3



Änderung der Elementeigenschaften nach Doppelklick auf das Element

Doppelklick auf das Transformatorsymbol, es erscheint das Dialogfenster „Eigenschaften von Schaltbildelementen“

Änderung der Transformator-Eigenschaften unter Verwendung der Datenbank

Wahl des neuen Transformatortyps

Ändern - OK

OK 5

1

2

3

4

Beispiel: Wahl eines anderen Transformatortyps

3

2

5

1

4



Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild

3. Parameter der Netzelemente 4. Berechnungen



3: Parameter der Netzelemente Elementedatenbank: a) direkter Zugang

Die Datenbanken sind offen aufgebaut - der Benutzer kann sie beliebig durch Elemente ergänzen, die er in seinen eigenen Projekten verwendet. Es ist möglich, den Datenbankbaum wie auch die Datentabellen zu ergänzen.

Wahl der Datenbank Wahl des Typs

2

3

4

54 5

1


Speisenetz

Generator

Transformator

Sammelschiene im Verteiler

Leitung - Kabel

Stromschienensystem

Schutzschalter

Sicherungen

Schalter

Motor

Verbraucher

Kompensation

Elementedatenbank: b) Benutzung der einzelnen Symbole

Datenbank1

2

Wahl des Typs aus der Baumstruktur der Datenbank

3

4

3: Parameter der Netzelemente


Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild


4. Berechnungen



A. Grundberechnungen: - Berechnungen, die in allen Projekten erforderlich sindSpannungsabfälle und Lastverteilung (ΔUnode, ΔUwl, Inode, Iwl)Dreipoliger symmetrischer Kurzschluss (Ik3p“, Ikm)Einpoliger asymmetrischer Kurzschluss und Abschaltzeiten (Ik1p“, Ttr)

4. Berechnungen

B. Ergänzende Berechnungsfunktionen: - fortgeschrittene Möglichkeiten zur Gewinnung von DetailinformationenZweipoliger symmetrischer Kurzschluss (Ik2p“, Ikm)Impedanzberechnungen (Zsv, Z1, Z0)Ausdruck der Ergebnisse als komplexe Zahlen (reelle und imaginäre Komponente von Strömen und Impedanzen)


1

2

3

Wahl der Berechnungsart

Wahl der gewünschten Berechnungsart

4. Berechnungen


b) falsch

a) OK

Wahl „Kontrolle der Schaltungslogik“ Die Prüfung auf Schaltungsfehler erfolgt vor Beginn aller Berechnungen

Die angezeigten Fehler müssen korrigiert und die Prüfung wiederholt werden!!

Kontrolle der Schaltungslogik

Fortsetzung möglich

1 2

3

4

4. Berechnungen


Prüfung, ob der Spannungsabfall nicht den eingestellten Maximalwert überschreitet

Lastverteilung in den Knoten Prüfung der korrekten Dimensionierung von Schutzgeräten und

Leitungen nach IEC 60364-5-523

Prüfung des Schutzes gegen Überlast und Kurzschluss nach IEC 60364-4-43

Kompensation der Blindleistung – Optimierung der Kompensation

Spannungsabfälle und Lastverteilung – Möglichkeiten:

4. Berechnungen


xSpider berücksichtigt alle in IEC 60364-5-523 aufgeführten Bedingungen Es können Verlegeart und Parameter der Kabel bestimmt werden

Spannungsabfälle und Lastverteilung: Einstellungen

4. Berechnungen


Spannungsabfälle und Lastverteilung: Berechnungen

12

3

Roter Text = Problem, Fehler

Korrektur der angezeigten problematischen Parameter

4Weitere Berechnungen (Schritte 2 – 4), bis alle Ergebnisse fehlerfrei sind

4. Berechnungen


Spannungsabfälle und Lastverteilung: Anzeige der Ergebnisse

Spannungsabfall im Knoten (dUnode)

Strom im Knoten (Inode)

Fehlerhaftes Element: Strom Iwl im Kabel ist größer

als In des Kabels

z. B. dreiphasige Belastung

Spannungsabfall in der Leitung (dUwl)

Belastungsstrom (Iwl)

4. Berechnungen


4. Berechnungen


Optimierung der Lastverteilung mit Hilfe der Option Betriebszustand EIN / AUS

Doppelklick auf das Gerätesymbol 1

2

3

Icu

Ics

4. Berechnungen


Optimierung der Lasten durch Anwendung des Nutzungsfaktors Ku

DOPPELKLICK auf das Gerät1 2

3

Er kann für Lasten (Motor, allgemeiner Verbraucher) definiert werdenBeispiel für einen Motor: Nennleistung 7.5 kW, maximale Belastung im

Normalbetrieb 80 % – Nutzungsfaktor Ku = 0.8

4. Berechnungen


Optimierung der Lasten durch Anwendung des Gleichzeitigkeitsfaktors Ks

DOPPELKLICK an das Gerät

1

3

Er kann für Netzknoten definiert werdenEr gibt die Gleichzeitigkeit der Belastungen im Netzknoten an (Verhältnis der aktiven Geräte zur gesamten Geräteanzahl). Nur für Strahlennetze.

2Berechnung von Spannungsabfällen und Lastverteilungen4

5

4. Berechnungen


zweipoliger Erdkurzschluss

einpoliger Erdkurzschluss

dreipoliger symmetrischer Kurzschluss

zweipoliger unsymmetrischer Kurzschluss

z. B.: Bedingungen im TN-Netz während eines einpoligen Kurzschlusses gegen Erde (unsymmetrischer Kurzschlussstrom Ik1p“)

Kurzschlussströme im TN-Netz

4. Berechnungen


Erwarteter max. Kurzschlussstrom während eines dreipoligen symmetrischen Kurzschlusses Ik3p“

Dreipoliger Kurzschlussstrom: Möglichkeiten

Berechnungen nach IEC 60909

Wahl der möglichen Störung: a) in allen Knoten – Gesamtübersicht über die Netzverhältnisseb) in ausgewählten Knoten – Optimierung der Netzverhältnisse, Schwerpunkt auf problembehafteten Teilen des Netzes

Wahl der Prüfung auf korrekte Dimensionierung: - Ausschaltvermögen der Schutzschalter (Icu, Ics) - Bemessungskurzzeitstromfestigkeit der Leitung (Icw)

4. Berechnungen


Ik“ - Anfangskurzschlussstrom: Effektivwert eines symmetrischen Kurzschlussstroms ohne die Gleichstromkomponente beim Eintreten des Kurzschlusses.

Ikm (ip) - Stoßkurzschlussstrom: Die erste Amplitude (Scheitelpunkt) eines asymmetrischen Kurzschlussstroms mit der Gleichstromkomponente.

Itr - Auslösestrom (symmetrisch) und seine Gleichstromkomponente. Er ist das Kriterium für die Kontrolle der Dimensionierung von Schaltern und Schutzschaltern.

Ik - Dauerkurzschlussstrom:Effektivwert des (symmetrischen) Kurzschlussstroms nach Abklingen aller Übergangskomponenten. Bei generatorfernen Kurzschlüssen (in der Praxis die Mehrzahl der Fälle) ist er gleich dem Anfangskurzschlussstrom Ik“

Dreipoliger Kurzschlussstrom: Parameter

4. Berechnungen


Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Netzkontrolle in allen Knoten

1 2 3

48

1 2 3


4. Berechnungen

96

75


Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Ergebnisdarstellung in allen Knoten

Zoom

4. Berechnungen


Dreipoliger Kurzschlussstrom: a) Netzkontrolle im gewählten Knoten

1 2

5

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1 2 3 4

8

9


4. Berechnungen


4. Berechnungen


Prüfung des Ausschaltvermögens des (nachgeschalteten) Ausgangs-Schutzgeräts unter Berücksichtigung des Ausschaltvermögens des (vorgeschalteten) Eingangs-Schutzgeräts.

Kaskadierung – Anordnung, bei der das erste Schutzgerät (1) in der Lage ist, den Kurzschlussstrom auf einen Wert zu reduzieren, der dann sicher vom zweiten Gerät (2) ausgeschaltet werden kann.

Icu1 = 50 kA

Icu2 = 15 kA

Itr = 30 kA

Beispiel:

Ik“ = 25 kA

Erwarteter Kurzschlussstrom (Effektivwert)

Begrenzter Strom (max. Wert)

DurchgeflosseneEnergie I2t

t

i

4. Berechnungen


Überprüfung der Kaskadierung: Möglichkeit der Überprüfung im Modus der Kurzschlussstromberechnung

Wahl der Kaskadierung zwischen Geräten

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2

3

4. Berechnungen


Selektivität: Funktion, die es ermöglicht, die Selektivität zwischen zwei Schutzschaltern zu überprüfen; basiert auf den Selektivitätstabellen im Katalog der Schutzschalter.

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3

A) Vergleich von zwei beliebigen aus der Datenbank gewählten Schutzschaltern

4

5

4. Berechnungen


1 2 3

B) Vergleich von zwei im Projekt verwendeten Schutzschaltern(Kaskade muss für jeden Netzknoten definiert werden)

Selektivität: Funktion, die es ermöglicht, die Selektivität zwischen zwei Schutzschaltern zu überprüfen; basiert auf den Selektivitätstabellen im Katalog der Schutzschalter.

4. Berechnungen


Störungskontrolle: a) in allen Knoten – Rv1, Z1, ..

komplette Prüfung des Netzzustands b) im gewählten Knoten – z. B. Z1

Optimierung der problematischen Details

Knoten mit angezeigten Werten des Kurzschlussstroms

Einpoliger Kurzschluss: Darstellung der Ergebnisse

Ttr Ausschaltzeit der Schutzgeräte (Prüfung auf Erfüllung der Bedingungen

nach IEC 60364)

Ik1p“ Einpoliger unsymmetrischer Kurzschluss (minimaler Kurzschlussstrom, der noch innerhalb der angegebenen Zeit die zuverlässige Auslösung des Geräts garantiert)

4. Berechnungen


4. Berechnungen


Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild


4. Berechnungen



Vergleich von Ausschaltkennlinien

Beispiel: Optimierung der Selektivität zwischen Sicherung und Schutzschalter mit einstellbarem Auslöser.


Lösung


Einstellung von Auslösern

Einstellbare Auslöser – entsprechend dem Typ des eingesetzten Schutzgeräts



Arbeitsschritte

Hauptschritte:

6. Ergebnisse


2. Netzschaltbild


4. Berechnungen



6. Ergebnisse

Das Verzeichnis ungeeigneter Elemente wird unmittelbar nach der Durchführung von Berechnungen angezeigt und kann ausgedruckt werden.

Die errechneten Werte der einzelnen Elemente werden im Schaltbild dargestellt. Das Schaltbild mit den Ergebnissen kann auf einem beliebigen Drucker oder Plotter, der in Windows zur Verfügung steht, ausgegeben werden.

Liste der Netzelemente mit Berechnungsergebnissen – Möglichkeit der Druckausgabe von Tabellen mit Ergebnissen

Liste der Netzelemente mit ihren Parametern – Möglichkeit der Druckausgabe von Tabellen mit Kabelverzeichnis.


Druck der dargestellten Ergebnisse: z. B. dreipoliger Kurzschlussstrom

Druckansicht

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6. Ergebnisse


Speichern des Projekts: a) sofort nach der Definition des

Projekts (s. Schritt 1)b) jederzeit während der Bearbeitung

c) beim Abschluss des Projekts 1

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Änderungen in Datei speichern

6. Ergebnisse


xSpider

Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit ! xSpider Team


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