9 - 2007

Программный комплекс САПР ЛЭП-2007

Олег Молчанов

Программный комплекс САПР ЛЭП-2007 (в дальнейшем САПР) предназначен для автоматизации проектирования воздушных линий электропередач напряжением 35 кВ и выше. Вся расчетная часть выполнена в соответствии с требованиями 7 редакции ПУЭ.

Данная САПР разрабатывается под требования и стандарты Северо-Западного энергетического инжинирингового центра («СевЗап НТЦ», Санкт-Петербург). Все модули этой САПР проходят тестирование в линейных группах данной компании. Постановку задач для некоторых модулей делали ведущие специалисты института: модуль «Систематический расчет проводов и тросов» — постановщик ГИП ОВЛ и ПС В.С.Ковалев, модуль «Расчет нагрузок на опоры и фундаменты» — постановщик ГИП НИЛКЭС Е.Д.Константинова.

Идеология САПР строилась исходя из требований простоты и удобства использования для проектировщиков линейных групп. Вся работа с программами ведется на основе интуитивно понятного интерфейса, снабженного необходимыми всплывающими подсказками. Каждый модуль сопровождается руководством пользователя в формате MS Word, которое копируется в рабочую папку при установке программы.

Ввод данных в модуле «Ведомость вырубки просеки»

Ввод данных в модуле «Ведомость вырубки просеки»

 

Почти все модули САПР работают на базе AutoCAD, поэтому основным требованием для функционирования ПО является наличие одной из версий AutoCAD на рабочей станции. На данный момент гарантированно стабильно программы работают под AutoCAD версий 2002-2008. Кроме того, для возможности работы основных модулей, связанных с расстановкой опор по профилю, необходимо наличие продольного профиля трассы ВЛ, выполненного в формате AutoCAD. При этом не имеет значения, с помощью какой программы производилось построение самого профиля.

При разработке САПР большое внимание уделялось созданию единой структуры данных, позволяющей всем модулям обмениваться информацией без дополнительного ввода данных. Таким образом, данные, например, по климатическим условиям, введенные в модуле «Систематический расчет провода», автоматически становятся доступными для других модулей через систему привязки профиля. В процессе привязки вся необходимая информация сохраняется в структуре чертежа и в дальнейшем может считываться другими модулями. Каждый профиль может быть разбит на зоны, в каждой из которых описывается, какой расчет провода действует, какая массовая опора, габарит до земли и т.п. В дальнейшем все модули «видят» эти зоны и, работая внутри одной из них, используют только соответствующие ей параметры. Такой подход почти полностью исключает необходимость дублирования ввода данных, что, в свою очередь, ведет к существенному сокращению времени при проектировании и уменьшению количества ошибок. Кроме того, во всех модулях предусмотрена система контроля ввода данных, которая снижает вероятность ошибки проектировщиков.

Ввод данных в модуле «Систематический расчет провода»

Ввод данных в модуле «Систематический расчет провода»

Логика работы САПР во многом соответствует привычной последовательности действий проектировщиков. Первыми делаются необходимые расчеты проводов и тросов. Их результаты являются базой и исходными данными для всех остальных расчетных модулей. После этого производится расстановка опор в пределах одного анкерного участка. Шифры граничных анкерных опор задает проектировщик. Расстановку можно выполнить с помощью двух взаимозаменяемых модулей.

Экран запуска модуля «Автоматическая расстановка опор»

Экран запуска модуля «Автоматическая расстановка опор»

Модуль автоматической расстановки пытается в автоматическом режиме расставить опоры на заданном участке. При этом проектировщик имеет возможность выполнить расстановку в прямом и обратном направлении, сохранить один из вариантов, а затем сравнить полученные варианты, показанные на чертеже разным цветом. Расстановка выполняется между анкерными опорами, между анкером и промежутком и между промежутками при условии, что от существующего промежутка до анкера опоры уже расставлены. В автоматическом режиме можно указать программе использовать повышенные промежуточные опоры. В случае если программа не может преодолеть препятствие (пересечку) массовой опоры, она самостоятельно попытается сделать это с помощью повышенных опор.

Модуль ручной расстановки имитирует привычный для проектировщика «шаблон», состоящий из трех парабол. Этот шаблон двигается мышкой, и в режиме реального времени в командной строке AutoCAD проектировщик может видеть габариты над всеми пересекаемыми объектами, габарит до земли, соблюдение ветрового пролета, соотношение 1 к 2 в соседних пролетах и т.д.

Пример работы модуля «Ручная расстановка опор»

Пример работы модуля «Ручная расстановка опор»

Оба этих модуля взаимозаменяемы, «видят» общие настройки и результаты работы друг друга. По результатам расстановки делается полный перерасчет всего анкерного пролета по множеству параметров с выдачей информации на экран. Программа также поддерживает систему запретов, которая позволяет проектировщику указать диапазоны пикетов, куда опоры ставить нельзя или нежелательно.

Результаты работы модуля «Расчет и оформление переходов»

Результаты работы модуля «Расчет и оформление переходов»

Основная идея, которая была заложена при разработке модулей, связанных с расстановкой опор, заключается в возможности проектировщика в любой момент вмешаться в ход работы программы и направить ее в нужном направлении. При необходимости, используя основной интерфейс программы, можно изменить любую опору, установленную программой: ее шифр, пикет, номер, установить банкетку. Все это делается предельно просто — указанием мышкой на опору на профиле.

Как уже упоминалось, программа расстановки предназначена для линий 35 кВ и более. Однако на данный момент уже есть опыт проектирования линий 10 кВ, для которых был построен продольный профиль. Специально для этого создана подпрограмма, позволяющая переносить опоры с необходимой информацией на план трассы, также сделанный в AutoCAD.

Вид оформленного профиля

Вид оформленного профиля

В САПР действует единая система справочников, которых насчитывается более десяти. Эти справочники могут использоваться как в локальном режиме на одной рабочей станции, так и в сетевом режиме многопользовательского доступа. В последнем случае поддерживается система ограничения доступа. Для каждого справочника могут быть установлены права доступа для редактирования на каждого пользователя, зарегистрированного в справочнике. При правильной организации это позволяет исключить случайную или умышленную порчу информации в справочнике.

На данный момент, кроме вышеперечисленных трех модулей, разработаны и запущены в эксплуатацию следующие модули:

  • «Ввод данных по пересечкам»;
  • «Оформление профиля»;
  • «Расчет и оформление переходов»;
  • «Ведомость опор и фундаментов, заказная спецификация на строительные конструкции, объемы земляных работ»;
  • «Спецификация оборудования, ведомость гирлянд изоляторов, ведомость гасителей вибрации, расчет и проверка тоннажного ряда изоляторов»;
  • «Ведомость отвода земли под опоры»;
  • «Ведомость вырубки просеки»;
  • справочники и система доступа к ним.

В настоящее время только в «СевЗап НТЦ» с помощью этой САПР было выполнено более десяти объектов. Среди них следующие линии:

  • ВЛ 220 кВ ЦПС Южное Хыльчую — ДНС Варандей. Две линии по 147 км;
  • реконструкция электроснабжения Турчаниновского нефтяного месторождения ВЛ 35 кВ — 26 км;
  • ВЛЗ 10 кВ ПС «Микунь» — ЗРУ 10 кВ при КС Микуньская. Две линии по 4 км;
  • ВЛ 110 кВ Вой — Вож — Помоздино, внешнее электроснабжение Низевого и Макарьельского месторождений — 103 км.

Модули постоянно дорабатываются с учетом требований проектировщиков разных регионов России. Для зарегистрированных пользователей проводятся рассылки обновлений. Сегодня пользователями САПР являются более 30 организаций. Среди них такие крупные проектные институты, как «СевЗап НТЦ», «Сибирский ЭНТЦ», «Инженерный центр энергетики Поволжья», «НТЦ электроэнергетики», Томскэлектросетьпроект, Дальэнергосетьпроект.

Что касается перспектив, то сейчас параллельно ведется разработка двух новых модулей. Первый из них — «Расчет нагрузок на опоры и фундаменты» — позволит собрать нагрузки от проводов и тросов во всех режимах и нагрузки от ветра на свободно стоящие опоры всех типов и материалов. Программа будет генерировать такие документы, как таблицы единичных и итоговых нагрузок (в формате MS Word), а также чертежи схем нагрузок в формате DWG для AutoCAD. Ожидаемое время выхода модуля после тестирования в «СевЗапНТЦ» — конец текущего года.

Во второй модуль — «Расчет закреплений» — войдут расчеты четырех типов закреплений: грибовидные, скальные, свайные и железобетонных опор. Ориентировочное время выхода — начало 2008 года.

САПР и графика 9`2007