-обеспечение проектирования электросетевых объектов

Система автоматизированного проектирования в области разработки ПД и РД для подстанций и ЛЭП используется более продолжительное время, чем в области проектирования ТЭС, вследствие относительно более простых для автоматизированных расчетов алгоритмов определения электрических параметров для выбора оборудования и более простых визуальных средств компоновки оборудования.

Как и в случае проектирования электростанций, задачи, решаемые САПР, разделяются в настоящее время на расчетные и графические почти без увязки одних с другими в едином комплексе в отношении взаимного автоматического учета информации (за исключением отдельных расчетных задач, как правило, в области механики).

Рассмотрим наиболее популярные среди российских компаний продукты ведущих отечественных и зарубежных разработчиков.

Комплексная САПР primtech* предназначена для автоматизированного проектирования распределительных устройств высокого напряжения. Эта система используется не только для автоматизированного проектирования электрических подстанций и распределительных устройств, но и для ведения документации при их строительстве и эксплуатации. Оборудование высокого напряжения, гибкая и жесткая ошиновки, шкафы, щиты, пульты, порталы и опоры ВЛ, строительные, металлические, кабельные конструкции и вспомогательные элементы — все эго выбирается из комплексной пополняемой базы данных (библиотеки) и размещается в виде интеллектуальных ЗО-объектов на координатной сетке.

Интеллектуальная функция primtech — автоматическое создание чертежей на основании ЗО-модели в системе САПР — освобождает инженера- проектировщика от решения рутинных задач и помогает избежать ошибок, исправление которых требует больших финансовых и временных затрат. Программа primtech позволяет работать над одним проектом независимо от местоположения проектировщика, в разных регионах и даже странах.

Графическим редактором программы primtech является AutoCAD. Благодаря интеллектуальным средствам для обозначения распределительных устройств создание модели, например ОРУ, осуществляется по модулям:

• • кабельные соединения и соответствующие выводы, цепи и провесы;
• • трубные соединения;
• • кабельные каналы;
• • сети заземления;
• • улицы, пути или ограждения;
• • молниезащита;
• • стальные конструкции;
• • здания, инженерные системы зданий и сооружений.

Компания CSoft Development, ранее носившая название Consistent Software Development, предлагает для проектирования подстанций комплекс Model Studio CS ОРУ, который значительно расширяет возможности платформы AutoCAD. Комплекс позволяет решать задачи широкого круга. В частности, при ЗО-проектировании подстанций выполняется трехмерная компоновка оборудования на основе его трехмерных параметрических моделей. В модель подстанции входят: оборудование высокого напряжения, ошиновка, строительные конструкции, подземные и наземные коммуникации.

Непосредственно в среде проектирования выполняется механический расчет гибкой ошиновки с учетом всех климатических воздействий. В процессе конструирования гирлянды изоляторов проводится расчет числа изоляторов по длине пути утечки.

Может выполняться проверка инженерных решений в части сближений и пересечений между оборудованием высокого напряжения и строительными конструкциями, токоведущими частями и строительными конструкциями, транспортируемым оборудованием и др. Проверка осуществляется в соответствии с действующими нормами (в основном ПУЭ).

Для проектирования молниезащиты применяется программный продукт Model Studio CS Молниезащита той же компании. Он значительно расширяет возможности платформы AutoCAD, делая работу инженера более комфортной и эффективной. Комплекс позволяет решать следующие задачи:

• • выполнение компоновки объекта;
• • расчет и автоматическое построение зон молниезащиты;
• • построение горизонтального сечения зон молниезащиты на заданной высоте;
• • формирование и выпуск полного комплекта проектной документации: чертежей, сечений, разрезов.

Осуществляется интеграция с программным комплексом для информационной поддержки процессов строительства и эксплуатации промышленных объектов CADLib Модель и Архив.

Комплекс разрабатывает модели в соответствии со следующими нормативными документами общепромышленного и корпоративного уровней:

• • СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных предприятий;
• • РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений;
• • СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87;
• • СТО Газпром 2-1.11-170-2007. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и коммуникаций ОАО «Газпром»;
• • РД-91.020.00-КТН-276-07. Нормы проектирования молниезащиты объектов магистральных нефтепроводов и коммуникаций ОАО «АК „ТРАНСНЕФТЬ”» и дочерних акционерных обществ;
• • ДСТУ Б В. 2.5-38:2008. Устройство молниезащиты зданий и сооружений.

Программный комплекс САПР ЛЭП 2012*, разработанный ЗАО ГК «Русский САПР», — комплексное программное решение, предназначенное для автоматизированного проектирования ВЛ напряжением 10—750 кВ. Этот комплекс предназначен для проектировщиков линейных групп с учетом специфики работы. Он имеет сертификат Росстандарта и соответствует требованиям следующих документов: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119—2000, ГОСТ 28195—89. Одним из первых пользователей САПР ЛЭП 2012 было ОАО «Северо-Западный Энергетический Инжиниринговый Центр». Все программные модули проходили тестирование в линейных группах этой организации, а постановку задач для некоторых модулей делали ведущие специалисты.

Логика работы САПР во многом соответствует привычной последовательности действий проектировщиков. Сначала выполняются необходимые расчеты проводов и тросов. Их результаты являются базой и исходными данными для всех остальных расчетов. После этого производится расстановка опор. Она делается в пределах одного анкерного участка. Шифры граничных анкерных опор задает проектировщик. Расстановку можно выполнять, используя два режима: автоматический и ручной.

Основная идея, которая была заложена при разработке модулей, связанных с расстановкой опор, — это возможность проектировщика в любой момент вмешаться в ход работы программы, направить ее в нужном направлении. При необходимости с использованием основного инструментария программы можно изменить любую опору (или группу опор), установленную программой (ее шифр, пикет, номер, задать банкетку или срезку грунта под опору).

В этой версии функция оцифровки профиля при необходимости позволяет получить информацию не только по оси ВЛ, но и по правому и левому поперечникам. Соответственно все расчеты габаритных размеров до земли в этом случае будут вестись с учетом косогоров.

После завершения процесса расстановки опор можно выполнить передачу информации об их расположении на план трассы. При этом имеется возможность настройки способа изображения опор на плане и их маркировки.

Другой известный продукт Model Studio CS ЛЭП компании CSoft Development представляет собой программный комплекс, предназначенный для расчета и выпуска комплекта документов при проектировании воздушных линий электропередачи всех классов напряжений на стадиях строительства, реконструкции и ремонта.

Программный комплекс разработан на основе положений действующей нормативно-технической документации и полностью соответствует требованиям ПУЭ. При разработке использовались современные технологии, что позволило получить комплекс интерактивным, простым и удобным в использовании. Благодаря этому выполнение расчетов и оформление документации осуществляются в режиме реального времени.

Model Studio CS ЛЭП работает в среде AutoCAD 2007/2008/2009/2010/2011 и программных средств, в состав которых включена эта платформа: AutoCAD Architecture, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD МЕР и др.

На различных стадиях жизненного цикла электросетевых объектов, в том числе при решении задач технологического присоединения электроустановок потребителей и производителей электроэнергии к электрическим сетям, для обоснования строительства, реконструкции и технического перевооружения возникает необходимость расчетов установившихся и переходных режимов ЭЭС. В настоящее время на рынке присутствует достаточное число соответствующих 1Т-продуктов как российских (RastrWin, Mustang, DAKAR, АНАРЭС-2000, Energy CS), так и зарубежных (PSS/E, DigSilent, EUROSTAG®) разработчиков.

Вышеперечисленные программные комплексы (ПК) для расчета и анализа электрических режимов имеют незначительные различия, связанные с представлением исходных данных, параметрами вывода информации и возможностями экспорта или импорта данных из иных ПК. 1Т-продукты, предназначенные для анализа динамики ЭЭС, различаются большим или меньшим набором моделей «библиотечного» оборудования.

Программные комплексы российских разработчиков, как правило, направлены на решение конкретных технологических задач, в то же время продукты иностранного производства позиционируются как комплексные инструменты, способные решать все режимные задачи, а также задачи экономической оптимизации или выбора оптимальной стратегии в условиях рынков электроэнергии, мощности, системных услуг.