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CYPELEC Networks

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CYPELEC Networks es un programa para el análisis de sistemas de potencia en redes eléctricas, creado para asistir al proyectista en el diseño y cálculo de instalaciones de alta y baja tensión.

Las comprobaciones de cálculo realizadas en el programa se basan en las especificaciones de la NFPA 70 National Electrical Code (NEC).

Dispone de una sencilla interfaz gráfica que permite crear y editar con facilidad esquemas de potencia y diagramas unifilares. Incorpora una gran variedad de equipos eléctricos para la confección de los diagramas como son, por ejemplo, las fuentes de alimentación, generadores, transformadores de dos y tres devanados, cables de baja y media tensión, líneas de transmisión de alta tensión, baterías de condensadores, cargas y motores eléctricos, etc., así como los dispositivos de protección y demás aparamenta eléctrica.

CYPELEC Networks permite obtener el análisis del flujo de cargas y por consiguiente el cálculo de las tensiones y desfases en las barras o buses, las intensidades en las líneas y ramas y los flujos de potencia activa y reactiva del sistema eléctrico.

Esta aplicación está integrada en el flujo de trabajo Open BIM a través del estándar IFC.

CYPELEC Networks. Trabajo con BIMserver.center©

Trabajo con BIMserver.center

 

Para hacer uso de la aplicación es necesario registrarse en la plataforma web BIMserver.center. Una vez descargado e instalado el programa, así como el sincronizador para BIMserver.center, las nuevas obras creadas por el usuario deberán llevar asociado un proyecto albergado en la plataforma, permitiendo así el flujo de trabajo colaborativo Open BIM.

 

CYPELEC Networks está disponible para su descarga en la plataforma BIMserver.center.

 

 

 

Método de cálculo

Para la obtención de los valores característicos de la instalación (tensiones, intensidades y potencias), el programa establece un análisis matricial del sistema a través de las conexiones entre los elementos que la componen. Las características físicas de cada elemento impedante definirán los valores de la matriz de admitancias del sistema, y las propiedades de consumo en las cargas y de generación en las fuentes de suministro definirán las condiciones de operación del sistema.

El cálculo de las tensiones de los nudos y los flujos de potencia para todos los elementos del sistema eléctrico se realiza mediante el método de Newton-Raphson. Este método obtiene los resultados mediante iteraciones sucesivas de la resolución matricial, deteniendo el proceso cuando las funciones de potencia son menores que el error máximo permitido.

Gracias al análisis matricial del sistema y al método de convergencia utilizado para el cálculo, el programa permite introducir cualquier distribución de elementos interconectados entre sí, ofreciendo velocidades de cómputo totalmente optimizadas, y un nivel de precisión en los resultados configurable por el usuario.

 

CYPELEC Networks. Entorno de trabajo

Entorno de trabajo

 

El software está diseñado en dos espacios de trabajo representados en dos solapas:

  • Esquemas

  • Planos de planta

 

 

 

CYPELEC Networks. Solapa "Esquemas"

 

CYPELEC Networks. Solapa "Planos de planta"

 

Edición de parámetros del plano

En ambas solapas (Esquemas y Planos de planta), el programa permite generar planos independientes para definir los esquemas que componen la instalación y los planos de planta. En cada uno de los planos de esquemas es posible configurar las propiedades de apariencia para que la impresión se ajuste al formato seleccionado por el usuario y para que el tamaño de fuente de los textos tenga una visibilidad adecuada. Para ello se dispone de las siguientes opciones:

 

CYPELEC Networks. Edición de parámetros del plano

  • Título del plano
    Identifica cada plano a través de una referencia de texto.

  • Descripción
    Permite introducir un pequeño texto descriptivo asociado al contenido del plano.

  • Formato de papel
    Se puede escoger entre los distintos formatos DIN o ANSI.

  • Orientación del plano
    Permite cambiar la orientación entre Vertical y Horizontal.

  • Tamaño de los textos
    A través de esta escala se modificará el tamaño de los textos en relación a las dimensiones del elemento que describen.

  • Factor de escala
    Afecta a todos los elementos dibujados en el plano (elementos, conexiones y textos), de modo que es posible realizar ajustes en las dimensiones generales del esquema y encuadrarlo para que no exceda los límites del papel.

Solapa "Esquemas"

 

CYPELEC Networks. Solapa "Esquemas"

 

CYPELEC Networks. Opciones generales

CYPELEC Networks. Bibliotecas de cables

CYPELEC Networks. Configuraciones de las líneas de transmisión (torres eléctricas)

Opciones generales

Bibliotecas CYPELEC Networks. Bibliotecas de elementos

El programa ofrece una selección de dispositivos cuyas características se almacenan en diferentes bibliotecas de elementos. Las propiedades de cada elemento se definen a partir de los catálogos de los principales fabricantes del sector, sin embargo, estas bibliotecas son totalmente editables por el usuario, quién podrá modificar parámetros o añadir nuevos elementos si así lo desea. Las bibliotecas de las que dispone el programa son las siguientes:

  • Cables

  • Líneas de transmisión

  • Cables de tierra

  • Fusibles

  • Interruptores

  • Baterías de condensadores

  • Configuraciones de las líneas de transmisión (torres eléctricas)

 

 

 

 

 

 

 

CYPELEC Networks. Opciones de cálculo CYPELEC Networks. Opciones de dibujo

CYPELEC Networks. Líneas de usuario CYPELEC Networks. Comprobaciones en la línea

Configuración CYPELEC Networks. Configuración

  • Opciones de cálculo
    Aquí es posible modificar parámetros como la frecuencia de la red, la potencia base para la conversión al sistema PU, el número máximo de iteraciones y el error máximo permitido para el cálculo iterativo.

  • Opciones de dibujo
    Con esta opción se puede activar o desactivar los campos que aparecen en las etiquetas de cada elemento del plano, así como el tamaño utilizado para la fuente de todos los textos.

  • Líneas de usuario
    Esta herramienta permite configurar líneas de varios elementos en bloque para su introducción conjunta sobre el plano. Cada elemento debe estar definido con su referencia a biblioteca correspondiente para incorporar sus características de cálculo. Desde esta función también se controla la visualización de estas líneas predefinidas en la barra de elementos, así como el icono utilizado para su selección.

  • Comprobaciones en la línea
    El programa realiza una serie de comprobaciones de cálculo selccionables por el usuario. A través de esta opción se podrán definir los límites de aplicación de las comprobaciones globales, y activar o desactivarlas a criterio del usuario.

 

Fuentes de alimentación CYPELEC Networks. Fuentes de alimentación

Es posible introducir las siguientes fuentes de alimentación:

  • CYPELEC Networks. SuministroSuministro Suministro
    La fuente de suministro es el punto de inicio de la instalación. En la fuente de suministro se establece la tensión de alimentación de la red, que será a posteriori la tensión base de la instalación, sus características de conexión y sus características a cortocircuito. En todas los proyectos eléctricos es necesario la introducción de al menos una fuente de suministro.

    CYPELEC Networks. Generador




  • Generador Generador
    La fuente de suministro puede ir acompañada de uno o varios generadores instalados a lo largo de la instalación eléctrica. Para el generador se introducen sus características nominales, de conexión y de cortocircuito. Un aspecto reseñable en los generadores es la definición de su modo de funcionamiento. El modo de funcionamiento del generador puede ser manteniendo la tensión fija mediante la regulación de la potencia reactiva, o manteniendo la potencia reactiva fija en cuyo caso se regula la tensión entre dos valores mínimo y máximo.










    CYPELEC Networks. Transformadores de tres devanados CYPELEC Networks. Transformadores de dos devanados






  • Transformador de dos devanados Transformador de tres devanados Transformadores de dos y tres devanados
    Los transformadores de dos y de tres devanados permiten variar y ajustar la tensión y la conexión en sus respectivos devanados. Una característica reseñable en los transformadores es la posibilidad de configurar el cambiador de tomas con el objetivo de regular la tensión en los buses conectados a los devanados del transformador.







  • Batería Generador fotovoltaico Batería y generador fotovoltaico
    Son elementos de dibujo para completar el esquema.

Conductores CYPELEC Networks. Conductores

Los tipos de conductores disponibles son:

  • CYPELEC Networks. Conductores. CableCable Cables
    La selección del modelo de cable escogido se realiza partiendo de las familias definidas en la biblioteca. El programa tomará las características físicas del cable seleccionado, y el usuario deberá definir las condiciones de instalación del mismo. De este modo, a partir de las tablas definidas en la norma se obtendrá la intensidad máxima admisible para cada conductor y las impedancias necesarias para los cálculos de tensión e intensidad.



    En cuanto a la configuración de los conductores, el panel ofrece todas las combinaciones posibles para poder seleccionar las características de los cables de alimentación; conductores sencillos, cables multiconductores de diferentes combinaciones (2x, 3x, 4x, 5x…), cables tríplex, tanto para baja tensión como para media tensión. Las características del cable junto con el método de instalación determinan la impedancia serie y la admitancia paralelo del cable, necesarias para el cálculo del flujo de cargas de la instalación, y por consiguiente la intensidad. Esta intensidad comparada con la ampacidad del cable determina si el cable es válido.


    CYPELEC Networks. Conductores. Líneas de trasnmisión


  • Línea de transmisión Líneas de transmisión
    Al igual que con los cables el programa ofrece una gran versatilidad para seleccionar los conductores que forman la línea de transmisión de alta tensión, incluso la posibilidad de situar dichos conductores sobre torres eléctricas típicas.









    CYPELEC Networks. Conductores. Impedancias


  • Impedancia Impedancias
    Además de cables y líneas de transmisión es posible incorporar impedancias en valor PU o en Ohmios.






Elementos terminales CYPELEC Networks. Elementos terminales

Los elementos terminales que el programa dispone son:

  • CYPELEC Networks. Elementos terminales. CargasCargas Cargas
    Las cargas se pueden introducir mediante su consumo en potencia (aparente, activa y reactiva) o mediante su consumo en intensidad de forma que cualquier valor introducido modifica al resto de parámetros.




    CYPELEC Networks. Elementos terminales. Batería de condensadores

  • Condensador Batería de condensadores Condensadores y batería de condensadores
    El condensador y la batería de condensadores se definen mediante la aportación de energía reactiva capacitiva en el sistema eléctrico con el objeto de la mejora del factor de potencia.







  • Motor Motores
    CYPELEC Networks. Elementos terminales. Motores El panel del motor permite definir las características de funcionamiento para obtener resultados de intensidad consumida en función del régimen de funcionamiento escogido y del instante tras el arranque.

    De este modo en la descripción del motor se deberá establecer la potencia del mismo, la tensión nominal para la que está diseñado y el tipo de alimentación (monofásica o trifásica).

    En las condiciones de operación se permite establecer tres regímenes de funcionamiento (100%, 75% o 50% de la plena carga) y decidir para cuál de ellos trabaja el equipo. En función del modo seleccionado, se tendrá una intensidad demandada, a partir de la cual se dibujará la curva de funcionamiento y arranque.

    En “Velocidad angular” se realiza el cálculo de las RPM en función del número de polos y del deslizamiento de la máquina.

    Por último, en las “Condiciones de funcionamiento” se establecen los parámetros críticos para el arranque del motor como son la intensidad pico, la intensidad de arranque o el tiempo de arranque. Con todos los datos correctamente definidos, el programa muestra la curva de arranque del motor en una gráfica Intensidad-tiempo en escala logarítmica. Esta gráfica se trasladará a la protección del motor para realizar la selección del dispositivo correctamente y garantizar el no disparo de la protección en los instantes iniciales del arranque.

  • Lámpara Lámparas
    Elementos de dibujo para completar el esquema.

  • Tierra Tierra
    Elementos de dibujo para completar el esquema.

Protecciones CYPELEC Networks. Protecciones

Las protecciones que se pueden introducir en el programa son:

 

  • Magnetotérmico de alta tensión Magnetotérmicos de alta tensión
    Elemento de dibujo para completar el esquema.

  • Contactor Contactores
    Elementos de apertura y cierre que permiten modificar la continuidad del sistema en diferentes partes del esquema.


    CYPELEC Networks. Protecciones. Magnetotérmicos de baja tensión
  • Magnetotérmico de baja tensión Magnetotérmicos de baja tensión
    El panel de selección de interruptores magnetotérmicos está estructurado para que la selección del equipo se realice a partir de las referencias de fabricante importadas en la biblioteca. Para ello se dispone de un filtro de parámetros característicos en el que se pueden activar o desactivar diferentes propiedades de modo que la lista de selección se vea reducida a aquellos equipos que cumplan los requisitos deseados por el usuario.


    Bajo la lista de selección se encuentran los parámetros de regulación de aquellos dispositivos que tengan habilitada esta funcionalidad.


    Las propiedades del dispositivo seleccionado se resumen en una tabla de características situada junto a la curva de disparo del mismo. Ésta se actualiza con las modificaciones de la regulación, por lo que es posible realizar una comprobación visual de los límites de coordinación y selectividad con cables y cargas de motores, cuyas curvas de comportamiento se pueden visualizar sobre la misma ventana gráfica.





  • CYPELEC Networks. Protecciones. FusiblesFusible Fusibles
    El panel de selección de fusibles es muy similar al de los interruptores magnetotérmicos, se dispone de un filtrado de parámetros característicos, una lista de modelos, y por último una selección del tamaño seleccionado dentro del modelo. La curva característica del fusible escogido aparece representada en la gráfica situada a la derecha del panel.



  • Contacto Contacto de conmutación Contactos y contactos de conmutación
    Elementos que permiten la apertura o cierre del paso de corriente en el tramo de instalación donde están situados.

Líneas de elementos CYPELEC Networks. Línea

CYPELEC Networks. Línea

Con el fin de ofrecer al usuario una introducción de elementos más dinámica, se ha diseñado la herramienta “Línea”. Con ella es posible configurar diferentes bloques de elementos para su introducción conjunta sobre el plano. El selector incluye las líneas definidas previamente en las opciones de configuración, sin embargo es posible añadir más elementos a cada línea, incluso o generar una agrupación de elementos partiendo de cero. Las modificaciones realizadas en los bloques de elementos desde este botón no tendrán repercusión en los definidos en la biblioteca de líneas, para almacenar líneas en biblioteca se deberá acudir al apartado correspondiente de las opciones de configuración.

Además del botón general para la introducción de líneas predefinidas, el programa ofrece una serie de accesos rápidos a estas líneas previamente configuradas por el usuario. Su visualización en la barra de herramientas depende de su activación en las opciones de configuración.

Elementos de medida y control CYPELEC Networks. Elementos de medida y control

Este bloque incluye una serie de elementos de dibujo para completar el esquema sin necesidad de definir sus propiedades eléctricas. Se dispone de:

 

  • Autotransformadores
  • Transformadores de corriente
  • Transformadores de tensión
  • Relés de sobreintensidad
  • Relés motor
  • Relés de corte diferencial
  • Relés térmicos
  • Relés magnéticos
  • Relés multifunción
  • Inversores
  • Rectificadores
  • Filtros de armónicos
  • Multímetros
  • Voltímetros
  • Amperímetros
  • Contadores

Conexiones CYPELEC Networks. Conexiones

Este grupo de botones incluye las aquellas funcionalidades orientadas a la interconexión de los elementos que componen la instalación:

 

  • Conexión Conexión
    Permite trazar una polilínea para unir elementos entre sí. En el momento de establecer las conexiones entre elementos, se activará una ayuda y se iluminan los terminales de aquellos elementos susceptibles de ser conectados con el elemento de partida.

  • Bus Bus
    Introduce una barra a la que se conectan diferentes elementos. A efectos de cálculo se comporta como un nodo, por lo que cada bus tendrá una etiqueta de resultados con el valor de su tensión de operación.

  • Punto de continuación Punto de continuación
    Se trata de un elemento que permite conectar diferentes puntos del esquema, o esquemas distintos, para realizar el cálculo integral de la instalación sin necesidad de incluirla en un mismo plano. Para ello se deberá colocar uno de estos elementos en cada punto que se desea unir, asignarle la misma referencia y continuar el diseño como si ambos puntos estuvieran directamente conectados.

Leyendas CYPELEC Networks. Leyendas

Es posible introducir las siguientes leyendas en el esquema de la instalación:

 

  • Identificador Identificador
    Etiqueta configurable que permite marcar el nivel de tensión así como una referencia de tres letras para cada esquema o una parte del esquema.

  • Caja de texto Caja de texto

Herramientas de edición CYPELEC Networks. Herramientas de edición

El programa dispone de las siguientes herramientas de edición:

 

  • Editar Editar
    Se trata del modo de trabajo activado por defecto y permite abrir los paneles de características de cada equipo para modificar sus propiedades.

  • Copiar Copiar
    Permite copiar los elementos seleccionados a una nueva localización en el plano.

  • Mover Mover
    Permite mover un único elemento a una nueva localización en el plano. Utilizando esta herramienta también es posible actuar sobre los elementos de conexión y modificar la longitud de conexiones y buses.

  • Mover un grupo de elementos Mover un grupo de elementos
    Permite mover los elementos seleccionados a una nueva localización en el plano.

  • Borrar Borrar
    Elimina del plano los elementos seleccionados.

  • Girar Girar
    Permite rotar elementos sobre el eje de rotación seleccionado.


    CYPELEC Networks. Igualar resultados

  • Igualar Igualar
    Herramienta que permite igualar las propiedades de un elemento al resto de los de su clase. Para ello primero se debe hacer clic sobre el elemento de referencia, y después, sobre aquellos en los que se quiere volcar la información copiada. Los elementos susceptibles de ser modificados se iluminarán con un color que los resalte para facilitar su localización al usuario.





Cálculo CYPELEC Networks. Cálculo

El bloque de cálculo incluye las siguientes herramientas

 

  • Actualizar resultados Actualizar resultados
    Lanza el motor de cálculo del programa para la obtención de resultados y la evaluación del cumplimiento de los límites establecidos para cada magnitud.

  • Mostrar/Ocultar resultados Mostrar/Ocultar resultados
    Activa o desactiva la visualización de avisos y errores sobre el esquema

  • Comprobaciones Comprobaciones
    Lanza una tabla en la que se muestran los elementos que presentan errores de comprobación. Se lista el tipo de elemento, su referencia, la condición de cumplimiento de la que se está avisando, el límite de cumplimiento introducido, el valor de operación de la magnitud evaluada y la diferencia entre el límite y las condiciones de operación.

  • ResultadosResultados Resultados
    Permite cambiar la visualización de los resultados representadas sobre el esquema, pasando del valor PU a la magnitud junto a su unidad.


Solapa "Planos de planta". Entorno Open BIM

 

CYPELEC Networks. Solapa "Planos de planta"

 

Además de la pestaña de “Esquemas”, CYPELEC Networks incluye una pestaña de “Planos de planta” en la que realizar el diseño de la instalación sobre plantillas CAD o sobre la importación de la geometría de un modelo BIM.

A través de esta pestaña el usuario podrá interactuar con el resto de elementos que componen la instalación, importando tanto la geometría del edificio como aquellos equipos eléctricos definidos en otros programas, como, por ejemplo, luminarias o equipos con consumo de potencia.

 

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