Система автоматизированного проектирования воздушных линий электропередач RES: ЛЭП 0,4-10 кВ

Сергей Дорофеев
Технический директор «Русский САПР — Инновационные технологии».

В связи с ежегодно возрастающей конкуренцией среди проектных предприятий всё больше внимания уделяется повышению эффективности процесса проектирования, в частности снижению материальных и временных затрат на всех этапах проектирования и повышению качества самих проектов. Наиболее распространенным и эффективным способом автоматизации деятельности проектных организаций является использование САПР.

Некоторое время назад для решения этой задачи в СКБ «Рубиус» (ООО «Рубиус») Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) была создана программная линейка для автоматизации электротехнических отделов — Rubius Electric Suite (далее RES).

Учитывая положительный опыт СКБ в разработке прикладных САПР, в 2010 году Группа компаний «Русский САПР» основала на базе СКБ «Рубиус» собственный департамент исследований и разработок под названием ЗАО «Русский САПР — Инновационные технологии», который будет заниматься следующими приоритетными направлениями:

• 3D­моделирование и создание дополнительных модулей и программ к САПР 3D­моделирования;
• разработки в области инженерного документооборота;
• обучение специалистов клиента работе с разрабатываемым программным обеспечением;
• заказная разработка и техническое сопровождение инженерного программного обеспечения.

Но вернемся к теме нашей статьи — в данном материале мы представим два программных продукта:

• RES: ЛЭП 0,4­10 кВ — предназначен для проектирования воздушных линий электропередачи 0,4­10 кВ;
• RES: МЗ — для проектирования систем молниезащиты.

При разработке данных программных продуктов постановка технического задания программистам производилась профессиональными проектировщиками с многолетним стажем проектирования ЛЭП. Таким образом, программы создавались не как маркетинговый продукт с массой бесполезных возможностей, а как инструмент для эффективного практического применения при выполнении реальных проектов. При этом продукты обладают широкими уникальными возможностями, не реализованными ни в одной другой программе.

Отличительной особенностью программного комплекса RES является то, что он изначально предназначен для работы с планом местности, а не с геологическим профилем. Кроме того, уникальность комплекса заключается в том, что математическое ядро не зависит от применяемой графической платформы — это позволяет программному обеспечению работать одинаково эффективно как на платформе AutoCAD, так и, например, на платформе КОМПАС, а в будущем, возможно, будет осуществлен перенос и на другие популярные графические платформы.

Каждую из программ комплекса RES можно условно разделить на следующие уровни:

1. Интеллектуальный чертежный и оформительский инструментарий для работы на плане. Позволяет создавать воздушные линии или проводить расстановку молниеотводов на плане не обычными примитивами, а полнофункциональными динамическими объектами (такими как «трасса ВЛ», «опора», «стержневой молниеотвод» и др.). Каждому объекту сопоставлены присущие ему свойства и интеллектуальное поведение и редактирование. Реализованы удобные средства для интерактивной корректировки прямо на плане (пользователь может быстро изменить трассу ВЛ, переместить опору и т.п.), при этом выполняется автоматический пересчет связанной с этим объектом информации. Удобство редактирования обеспечивается также возможностью копирования объектов, отмены/повтора действий пользователя, а каждый тип объекта располагается в отдельном слое.
   Для того чтобы оформление чертежей соответствовало корпоративным стандартам и было максимально информативным для проектировщика, в программах предусмотрено множество настроек, позволяющих несколькими щелчками мыши привести оформление чертежа к желаемому виду (задать стили объектам, настроить отображаемую информацию, установить шрифты и цвет), при этом все динамические блоки поменяют свое отображение согласно выставленным настройкам (рис. 1). Все эти особенности делают RES незаменимым чертежным инструментом, который порадует любого проектировщика.
   Следует отметить еще одну полезную особенность: если проект передается в отдел, в котором не установлено ПО RES, то чертеж будет отображаться корректно, однако его редактирование будет заблокировано. Это позволяет передавать проекты заказчику без дополнительной обработки и чистки чертежа и защитить авторские наработки проектировщика.
2. Автоматизация расчетов. При использовании расчетных модулей программ RES часть необходимой информации автоматически берется непосредственно с плана, что позволяет значительно сократить время на ввод данных. Кроме того, в этом случае отпадает необходимость обновлять входные данные расчета каждый раз после модификации чертежа. Результаты расчетов можно экспортировать в программы Word, Excel, AutoCAD и КОМПАС. Тщательно продуманный удобный интерфейс каждого окна говорит о том, что эти программы сделаны проектировщиками для проектировщиков.
3. Генерация комплекта выходной документации (рис. 2). Результат работы проектировщика представляется именно в виде комплекта выходной документации. Это один из самых кропотливых и трудоемких этапов, где зачастую кроются ошибки. Однако с программами линейки RES генерация выходной документации превратится в приятную и простую процедуру, выполняемую одним щелчком мыши. Ведь одной из самых сильных сторон данного ПО являются гибкость и удобство генерации различных форм выходной документации. Все документы генерируются полностью автоматически, только на основе содержащейся в чертеже объекта информации. Поддерживается вывод необходимой документации в программы Word, Excel, AutoCAD, КОМПАС, при этом полученный документ при необходимости можно отредактировать на усмотрение пользователя. Редактируемые шаблоны документов позволяют настроить собственные стили шрифта, имена слоев, стили отображения опор и т. д., согласно ГОСТ и внутренним стандартам организации.
4. Контроль ошибок при выполнении проекта (рис. 3). В ходе «ручного» проектирования и выполнения расчетов легко допустить ошибку. Программы пакета RES имеют встроенную возможность контролировать корректность действий пользователя в течение всего цикла проектирования. Каждый из объектов программы («опора», «отвод» и др.) по­своему интеллектуален: учитывает свое положение относительно других объектов, контролирует ошибки на чертеже на этапах черчения и расчетов.

    Поскольку программы автоматизируют большую часть работы проектировщика, многие ошибки допустить просто невозможно. Ускорение достигается за счет автоматизации рутинного механического труда, оставляя творческую составляющую, которая и определяет качество всего проекта.

    Далее рассмотрим каждый из модулей RES подробнее.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

RES: ЛЭП 0,4­10 кВ

Проектирование происходит по плану и не требует предварительной расстановки опор по профилю, что актуально при выполнении проектов в части 0,4 и 6 (10) кВ (рис. 4). Проектировщик может задавать для каждого участка трассы ВЛ (рисуется полилинией) определенные типы кабелей и тип прилегающей местности (болото, просека и др.).

Рис. 4

Поддерживаются полуавтоматический (пользователь сам расставляет опоры на линии) и автоматический режимы расстановки опор (рис. 5). Каждую опору можно удобно двигать и редактировать.

Рис. 5

К опорам прикрепляется оборудование, которое позже учитывается при автоматической генерации всех выходных документов. Введены подтипы опор, что позволяет типизировать часто используемые наборы оборудования и арматуры при опоре. Выполняется автоматический подсчет длины провода.

Поддерживается построение долгосрочного и краткосрочного отводов земли под опоры ВЛ с подсчетом результирующей площади, а при необходимости — редактирование пользователем их положения и геометрии.

Очень удобен модуль построения пересечений: габариты пересчитываются автоматически и сравниваются с нормативными значениями (при несоответствии они подсвечиваются красным). Количество же пересечений в одном пролете не ограничено.

Типы поддерживаемой выходной документации на основе настраиваемых шаблонов:

• спецификация на листе;
• заказная спецификация;
• задание на составление смет;
• задание на отвод земель;
• вывод всех пересечений на план и на отдельный чертеж;
• перечень опор.

Поддерживается режим создания всего набора документов по нескольким чертежам, что является очень важным фактором, так как позволяет проектировщику работать (генерировать документацию) не с отдельными чертежами, а с проектом в целом.

Удобные расчетные модули программы выполняют расчет согласно ПУЭ­7:

• механический расчет провода и стрел провеса в различных режимах;
• расчет сечения провода по длительно допустимому току, току защитного аппарата, экономической плотности тока, по потере напряжения и току однофазного к.з.;
• расчет заземления опор относительно железобетонного, металлического и искусственного фундаментов;
• расчет потерь напряжения как на всей протяженности ВЛ, так и на отдельных ее участках в зависимости от параметров проводов и нагрузки в узлах (опорах) электрической сети 0,4 кВ.

С программой RES : ЛЭП 0,4­10 кВ поставляется хорошо структурированный редактируемый справочник, который позволяет удобно и единообразно редактировать и создавать свои типовые проекты, оборудование, арматуру, провода, типы местности, типы закреплений. Таким образом, можно отразить особенности проектирования в любой организации без необходимости обращения к разработчикам.

RES: МЗ

Очень полезная программа, которая отличается простым и дружественным интерфейсом (рис. 6), не требует специального обучения, при этом обеспечивая подавляющее большинство необходимых расчетов согласно методикам РД 34.21.122­87 и СО 153­34.21.122­2003. Для того чтобы выполнить расчеты, требуется всего несколько действий пользователя.

Рис. 6

Рис. 7

Хочется подчеркнуть, что программное обеспечение RES: ЛЭП 0,4­10 кВ и RES: MЗ — это единство графики, расчетов и выходной документации в рамках всего проекта, а не отдельных чертежей.

Использование продуктов линейки RES позволяет:

• стандартизировать процесс подготовки чертежей, карт, планов (рис. 7);
• сократить сроки разработки за счет уменьшения рутинных операций;
• повысить производительность труда, увеличить осваиваемые объемы;
• повысить качество выполняемых проектов.

Разработчики RES поддерживают взаимосвязь с конечными пользователями ПО. Совместно с проектировщиками нескольких предприятий была проведена оценка эффективности от внедрения и использования RES. Результаты подтверждают, что применение программного комплекса RES: ЛЭП 0,4­10 кВ дает экономию во времени проектирования ЛЭП почти в 3 раза, а использование RES: МЗ обеспечивает сокращение разработки соответствующей части проекта в 2 раза.

На данный момент уже насчитывается несколько десятков пользователей программ линейки RES, в том числе из стран ближнего зарубежья (Казахстан и Узбекистан), среди них — ОАО «МРСК Волги», ООО «Теплоэнерго­Комфорт», ОАО «Татнефть», ОАО «Запсибэлектроинжиниринг», ОАО «Атомэнергоремонт», ТОО «Караганда Жарык», ГУП «O’zGEOTEXLITI», ТОО «Казтехнология» и др.

В заключение можно процитировать слова начальника отдела комплексного проектирования ЛЭП ЗАО ВНПО «ЭЛСИ» Ивана Александровича Кулева: «В данное программное решение заложен потенциал не только для проектировщиков, но и для эксплуатирующих организаций, в частности районных электрических сетей. Программа дает возможность с большой скоростью и исключением человеческого фактора выполнять такие задачи, как:

• выдача технических условий;
• оценка состояния фидеров на предмет загруженности;
• составление технического задания для проектных строительных организаций на основе данных, полученных в программе.

Радует адекватная реакция разработчиков на пожелания к разработке: я отправил запросы на адаптацию программы для учета особенностей процесса проектирования в нашей организации и они уже это реализуют. Думаю, программа будет очень динамично развиваться и ее ждет большое будущее».

Получить дополнительную информацию о программных продуктах RES: ЛЭП 0,4­10 кВ и RES: МЗ вы можете, послав запрос на e­mail: marketing@rusapr.ru. Приглашаем к сотрудничеству!

САПР и графика 11`2010