СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Аннотация: Дано описание специализированного программного обеспечения автоматизированного проектирования электротехнических комплексов транспортных средств, состоящее из трех расчетных программ. Все три программы работают с единой базой проектных и справочных данных.

Первая программа - предназначена для расчетов и анализа режимов работы системы электроснабжения постоянного тока транспортных средств при проектировании, модификациях и модернизации системы электроснабжения.

При анализе исследуются нормальные и частичные режимы работы на различных этапах полета, аварийные режимы при отказах в системе генерирования (СГ), обрывах проводов первичной РС и коротких замыканий (КЗ) в сети.

Программа осуществляет:

− интерактивный ввод задания на анализ расчетной части сети;

− расчет и анализ нормальных и аварийных режимов работы сети;

− формирование сообщений о несоответствиях сети предъявляемым требованиям;

− формирование итоговой информации.

В ходе проведения анализа решаются следующие задачи:

− расчет токов на участках цепей и напряжений в узлах расчетной схемы для нормального и директивных режимов с учетом изменения токораспределения по этапам полета;

− расчет токов на участках цепей и напряжений в узлах расчетной схемы для режимов короткого замыкания;

− определение максимальных токов участков и минимальных напряжений узлов схемы для нормального и директивных режимов;

− проверка проводов по предельно допустимому току;

− сводный анализ результатов расчета нормального и директивных режимов

− проверка по допустимому номинальному напряжению на зажимах потребителей;

− проверка правильности выбора аппаратов защиты (АЗ) по номинальному току, установленных в первичных и вторичных сетях;

− проверка защищаемости проводов аппаратами защиты;

− определение последовательности срабатывания АЗ в режимах КЗ и проверка селективности действия защиты;

− определение максимального, минимального и среднего времени отключения места КЗ от установившихся токов короткого замыкания с учетом технологического разброса времятоковых характеристик аппаратов защиты для проверки ограничения времени отключения места КЗ;

− проверка аппаратов защиты на устойчивость к токам короткого замыкания;

− - проверка чувствительности аппаратов защиты.

Расчет токов на участках цепей и напряжений в узлах расчетной схемы для нормальных и директивных режимов с учетом изменения токораспределения по этапам полета и расчет токов на участках цепей и напряжений в узлах расчетной схемы для режимов короткого замыкания осуществляется с помощью метода узловых потенциалов.

Вторая программа предназначена для выбора аппаратов защиты, установленных в первичных и вторичных сетях систем электроснабжения транспортных средств.

Для первичной сети программа осуществляет:

− -проверку правильности выбора аппаратов защиты по номиналу.

− Для осуществления этой проверки проводится расчет нормального и директивных режимов

− - проверку правильности выбора АЗ на возможность защиты ими проводов;

− - проверку правильности выбора АЗ на устойчивость к токам КЗ.

Для осуществления этой проверки проводится расчет режима КЗ (установившийся и переходный режим) на выбранном АЗ.

Для вторичной сети программа осуществляет:

− - проверку правильности выбора АЗ по номиналу

− - проверку правильности выбора АЗ на возможность защиты ими проводов;

− - проверку правильности выбора АЗ по номиналу для защиты электродвигательной нагрузки

− - проверку правильности выбора АЗ на устойчивость к токам КЗ

− - проверку чувствительности аппаратов защиты.

Проверка правильности выбора аппаратов защиты осуществляется согласно методике, изложенной в [1].

Третья программа осуществляет оптимальный выбор сечений проводов первичных и вторичных сетей систем электроснабжения транспортных средств.

Анализ  правильности  выбора  сечений проводов проводится по трем параметрам:

− -  по  допустимой  токовой  нагрузке провода данного сечения;

− - по защищаемости провода данного сечения аппаратом защиты;

− -       по допустимому напряжению на контактах потребителей.

Проверка      по       допустимой      токовой нагрузке провода.

Проверяется      выполнение      условия     I

ПРMAX< IДОП,

где I ПРMAX  – максимальный ток, протекающий по

проводу, при нормальном и директивных режимах по всем этапам полета;

IДОП – допустимый ток для данного сечения провода.

Если условие не выполняется, то дается рекомендация повысит сечение провода на большее ближайшее сечение.

Проверка защищаемости провода данного сечения аппаратом защиты.

Для каждого соединения (провода), имеющего марку, сечение, необходимо определить АЗ, защищающий этот провод. При этом определяются исходные данные: марка, сечение провода – Sпр, условия эксплуатации сети (температура, высота), тип, номинал АЗ – Iном.АЗ.

Из справочной БД по марке провода, условиям эксплуатации, типу и номиналу АЗ определяется минимальное сечение провода Smin1 – при защите АЗ провода во всем диапазоне токовых перегрузок и Smin2  – при защите АЗ провода при IКЗ > 2,5Iном.АЗ.

При условии Sпр ≥ Smin1  провод защищен во всем диапазоне токовых перегрузок. При условии Sпр ≥ Smin2 провод защищен при IКЗ > 2,5Iном.АЗ . Иначе провод не защищен данным АЗ.

Если провод не защищен данным АЗ то дается рекомендация заменит сечение провода на Smin1, если провод должен быть защищен во всем диапазоне токовых перегрузок, или на Smin2, если провод должен быть защищен при IКЗ > 2,5Iном.АЗ.

Проверка по допустимому напряжению на контактах потребителей.

2.     Для каждого из таких потребителей определяется АЗ, защищающий этот потребитель. Далее определяется путь от АЗ до этого потребителя, и отсюда определяется перечень проводов, входящих в этот путь.

3.     У ближайшего к потребителю провода, заменить сечение на большее, и провести расчет напряжения на контакте потребителя. При необходимости сделать два таких шага.

Работа выполняется ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, уникальный идентификатор прикладного научного исследования (проекта) RFMEFI57414X0050.

Список литературы

1.      ОСТ 100195-76. Аппараты защиты бортовых электрических сетей самолетов и вертолетов. М., 1976.