WinELSO — точность и эффективность электротехнических и светотехнических расчетов

Модуль автоматизированного расчета при проектировании силового электрооборудования

Модуль автоматизированного расчета при проектировании электроосвещения

Что нового в версии WinELSO 5.4

При проектировании объектов промышленного и гражданского строительства необходимы специальные модули или программы для расчета систем силового электрооборудования и электроосвещения. Стандартные CAD-системы не обладают такими возможностями, поэтому приходится либо проводить расчеты по старинке, вручную, либо создавать собственные модули.

Разработка «Русской Промышленной Компании» — программный комплекс WinELSO — позволяет в автоматизированном режиме выполнять расчет систем силового электрооборудования и электро­освещения. Методики расчетов и выходная документация соответствуют российским и международным нормам.

Разработчики программы постоянно общаются с пользователями, поэтому каждое обновление происходит при их активном участии и продиктовано объективной необходимостью сделать процесс проектирования быстрее и эффективнее.

В состав пакета входят два модуля:

• электротехнические расчеты при проектировании силового электрооборудования;

• светотехнические расчеты при проектировании электроосвещения.

Модули реализуются как приложения для AutoCAD и продуктов на основе AutoCAD версий 2000-2006. Интерфейс WinELSO добавляется как отдельные выпадающее и экранное меню в главных меню этих программ.

Рассмотрим подробнее возможности программы.

Модуль автоматизированного расчета при проектировании силового электрооборудования

Для работы в этом модуле необходимо сформировать модель электроснабжения промышленного, общественного или жилого сооружения из элементов базы данных: источников питания, коммутационной аппаратуры, электроприемников, линий электропередач, шин.

Модель компонуется в формате электрической схемы в произвольном виде и является однолинейной по фазам и независимой по нейтрали (N) и земле (PE).

Допускается формирование схем с двумя и более вводными панелями, питающимися от разных источников. Возможно формирование схем АВР или схем, моделирующих работу АВР. Элементы перемычек между вводными панелями и панелями АВР устанавливаются так же, как и остальные элементы схемы. В связи с наличием нескольких источников или вводов, питающих часть схемы, перед выполнением серии расчетов в соответствии с требованиями методик по расчетам нагрузок один из источников назначается основным (активным). Затем, за счет применения замкнутого (разомкнутого) состояния коммутационных элементов, формируется пирамидальная схема, в вершине которой находится назначенный активный источник. С помощью коммутационных элементов перемычек формируются также варианты схемы в аварийных режимах.

При установке генераторов и трансформаторов задаются следующие параметры:

• напряжение питания, мощность, сопротивление обмоток, в том числе нулевое сопротивление из таблиц базы данных;

• схемы соединения обмоток, что существенно влияет на значения токов КЗ;

• значение сопротивления сети на высокой стороне (для трансформаторов).

При установке РУ (щиты, панели, коробки) задаются такие параметры:

• уровень снабжения (групповой, распределительный, питающий);

• профиль сооружения для вводного РУ;

• коэффициенты спроса по активной и реактивной мощностям.

При установке шин задаются следующие параметры:

• состав фаз, наличие N и PE;

• серии шин по каждому полюсу;

• способ прокладки.

При установке электроприемников задаются индивидуально следующие параметры:

• мощность, косинус, номинальное напряжение, состав фаз, наличие N и PE;

• способ учета мощности (по коэффициенту использования, коэффициенту спроса, участия в максимуме);

• при расчете по коэффициенту спроса — группа и подгруппа в соответствии с СП 31-110, РМ 2696, МГСН 3.0-01, дополнением к РД 34.20.185;

• КПД и способ его учета (не учитывать, учитывать везде, учитывать только в отходящей от РУ цепи);

• допустимый уровень отклонения напряжения от номинала в нормальном, аварийном и пусковом режимах в процентах от номинального напряжения;

• кратность пускового тока (для ЭД она берется из базы);

• время пуска двигательной нагрузки;

• признак резервной нагрузки;

• количество ЭП (при расчетах групповых сетей).

При установке коммутаторов помимо основных параметров задаются такие параметры:

• класс (автомат, диф. автомат, предохранитель, УЗО, разъединитель, контактор, пускатель), серия или марка;

• пользовательские (отличные от нормативных) коэффициенты отстройки параметров автоматических выключателей от расчетных токов, токов КЗ и пусковых токов. Возможно отключение проверки аппаратуры защиты по тем или иным параметрам;

• признак проектируемого или существующего элемента.

При установке линий электропередач задаются следующие параметры:

• класс (кабель, провод), серия, номинальное напряжение, состав фаз, наличие N и PE;

• сечения по основным и дополнительным проводникам;

• условия прокладки (воздух, труба, вода, короб и т.д.);

• рабочая температура проводников;

• длина;

• количество кабелей на фазу;

• признак применения одножильных кабелей;

• тип защитного проводника для формирования петли «фаза-нуль» (защитный или рабочий проводник в составе кабеля из состава основных или дополнительных жил, проводящая оболочка кабеля, отдельный проводник);

• прямые и нулевые сопротивления основных и дополнительных жил, прямые сопротивления защитного проводника, проводящей оболочки из таблиц базы данных;

• расчетные сопротивления петли «фаза-нуль»;

• признак проектируемого или существующего элемента.

Для всех элементов предусмотрена возможность проектирования их по ссылке на другой элемент. Это относится и к элементам, не имеющим фазных полюсов. Так, сечение шины PE перемычки может быть выбрано по расчетному току фазных проводников.

При редактировании элемента можно изменять его класс (автомат, пускатель) в пределах вида (коммутаторы), добавлять/удалять нейтральные/земляные полюса с одновременной автоматической коррекцией связей.

Реализован очень простой способ изменения УГО (условных графических отображений) как элементов модели, так и элементов рабочих документов. Предусмотрена возможность вариантного отображения элементов.

Имеется гибкая система формирования обозначения элементов. Нумерация может быть как сквозной по чертежу, так и связанной с РУ, в состав которого входит элемент.

По созданной модели выполняются следующие электротехнические расчеты:

• расчет нагрузок в соответствии с методиками НИИ «Тяжпромэлектропроект» и СП 31-110;

• выбор кабелей, проводов, клемм, шин и других элементов по расчетному току;

• расчет величин потерь напряжения в линиях;

• расчет максимальных и минимальных токов короткого замыкания для каждого элемента, который возможно выполнять как по ГОСТ 28249-93, так и по петле «фаза-нуль»;

• выбор аппаратуры защиты по расчетным токам, максимальным и минимальным токам короткого замыкания, допустимым токам защищаемых линий, пусковым токам электродвигателей с одновременной проверкой по времени срабатывания аппаратуры для токов чувствительности защиты и пусковых токов.

По окончании расчетов в автоматическом режиме формируются следующие проектные документы:

• таблицы нагрузок по РТМ 36.18.32.4-92 и по СП 31-110;

• принципиальные схемы питающей и распределительной сети;

• кабельный журнал;

• ведомость потребности кабелей и проводов по ГОСТ 21.613-88;

• спецификация оборудования по ГОСТ 21.110-95.

Создание модели в WinELSO 5.4

Модуль автоматизированного расчета при проектировании электроосвещения

Для начала работы необходимо загрузить чертеж с уже разработанными поэтажными планами, планами территорий или самостоятельно создать их в AutoCAD.

Далее устанавливаем помещения (площадки) в виде замкнутых кривых произвольной формы, а также интерьеры помещений, здания и сооружения территорий) в виде замкнутых кривых:

• характеристики помещений:

- габариты помещений и интерьеров,

- коэффициенты отражения от потолка, стен и рабочей поверхности,

- среда помещения, тип пожароопасных и взрывоопасных зон,

- номер помещения и наименование в соответствии с экспликацией;

• параметры расчета освещенности:

- нормированная освещенность помещения (зоны) — либо указанная в техническом задании, либо определяемая проектировщиком на основании нормативных документов. В последнем случае имеется возможность пользоваться разработанным в программе механизмом возврата нормируемой освещенности из таблиц норм освещенностей для тех или иных помещений (зон) базы данных, которые могут редактироваться пользователем,

- высота горизонтальной плоскости нормирования и/или высота контрольной точки на вертикальной плоскости нормирования;

- направление рядов светильников,

- положение вертикальной плоскости нормирования;

• светильники и лампы из базы данных. Таблицы со светильниками, лампами и кривыми силы света (КСС) также являются открытыми. Имеется встроенный в программу механизм оцифровки КСС — как в полярных, так и в декартовых координатах.

Вначале можно выполнить расчет потребного количества светильников при условии их равномерного размещения по площади помещения и вертикальности оптических осей по методу коэффициента использования. Послед­ний рассчитывается на основании заданных параметров помещения и применяемых источников света.

Результаты (средняя освещенность на рабочей поверхности, стенах и потолке, параметры равномерной расстановки и др.) отображаются в контрольном диалоге, в котором можно оценить результаты расчета и из которого можно автоматически произвести расстановку светильников по помещению (зоне) в соответствии с ориентацией линии направления рядов и высотой установки светильников.

Допускается устанавливать произвольное количество светильников одиночно или массивом с заданными расстояниями между рядами и светильниками в ряду и на заданной высоте.

Светильники, установленные автоматически или произвольно, можно перемещать в пределах помещения (территории) и из помещения в помещение, копировать и пр. средствами AutoCAD.

При этом, естественно, имеется возможность установки нескольких типов светильников в одном помещении и на одной территории. Принадлежность светильников помещению определяется нахождением их в пределах помещения. Светильники, расположенные в конкретном помещении, не влияют на освещенность «чужих» помещений и территории. Аналогично светильники, расположенные на территории, не влияют на освещенность помещений.

Возможно изменение ориентации оптической оси светильников как из диалога, так и вручную. Таким образом можно имитировать установку прожекторов, настенных, фасадных и кососветных светильников. При манипуляции оптическими осями для контроля можно, а при расчетах прожекторного освещения территорий и необходимо пользоваться справочными записями по ориентации оптической оси (азимут, наклон к горизонту, освещенность в конечной точке оси). Справочные записи затем могут быть отключены.

В случаях произвольной расстановки, установки разных типов светильников, разных требований к освещенности зон помещений и территорий, изменений ориентации оптических осей, необходимости расчета освещенности на вертикальных плоскостях и в других случаях единственным способом оценить потребное количество светильников является выполнение серий расчетов точечным методом, основанным на методе «квадрата расстояния» и реализованным в программе.

Точечный метод учитывает неодинаковость КСС в продольном и поперечном направлениях, затенение от интерьера помещений и территорий, высоту размещения осве­щаемых площадок, в том числе и на крышах зданий, ориентацию вертикальных плоскостей нормирования и дополнительную освещенность за счет отражений.

Результат расчета точечным методом формируется в виде значений освещенностей в контрольных точках. Возможно формирование сетки освещенностей с заданным шагами по X и Y.

По окончании расчетов в автоматическом режиме формируются следующие проектные документы:

• светотехническая ведомость;

• спецификация оборудования (светильники и лампы);

• справочные записи по помещениям (тип светильника, мощность ламп, высота установки, нормируемая освещенность).

Также в качестве документов могут быть представлены:

• планы помещений и территорий с расставленными светильниками;

• планы помещений и территорий со значениями освещенностей в контрольных точках.

План помещения с установленными светильниками

Что нового в версии WinELSO 5.4

Программа WinELSO динамично развивается. Разработчики постоянно учитывают все требования и замечания пользователей. Вы можете сами повлиять на дальнейшее развитие программы, если обратитесь к разработчикам со своими предложениями по дальнейшему развитию программного комплекса WinELSO.

Летом этого года вышло очередное обновление WinELSO 5.4, в котором появились следующие нововведения:

• возможность установки рабочей тем­пературы проводников (вплоть до пре­дельной);

• уточнение использования КПД в алгоритмах расчетов, которое задается индивидуально для каждого ЭП. Это объясняется различными требованиями к заданию исходных данных для расчета нагрузок;

• добавлен калькулятор расчета мощностей и токов ЭП;

• введены команды включения и отключения режимов по выбору пользователя:

- режима максимальных расчетных токов в элементах при расчетах нагрузок разных вариантов схемы,

- режима предельных значений падений напряжения на нагрузках для разных вариантов схемы,

- режима предельных значений токов КЗ и ударных коэффициентов,

- режима расчета для всех источников;

• нормы проектирования для жилых и общественных зданий приведены в соответствие с требованиями СП 31-110;

• введена возможность работы с ЛЭП, не защищаемых от перегрузки.

В заключение хотелось бы отметить, что, согласно отзывам пользователей, время проектирования реально сокращается на 30-50%. Это эквивалентно повышению производительности труда при улучшении точности расчетов и снижении количества ошибок.

 

Получить подробные консультации и демо-версию WinELSO 5.4 вы можете у специалистов «Русской Промышленной Компании». Дополнительная информация есть на сайте www.cad.ru.

САПР и графика 9`2005