Лекция 3. Системы автоматизированного проектирования электрических сетей и их место среди других автоматизированных систем

Содержание лекции:

- особенности программ расчета и проектирования систем электроснабжения.

Цель лекции:

- знакомство с основными достоинствами и возможностями автоматизированных программ расчета.

Рассмотрим некоторые САПР, используемых в электротехнике.

Программа ElectriCSЭлектрика 2.3. применяется:

При проектировании распределительных сетей промышленных предприятий; при проектировании систем собственных нужд электрических станций; при разработке технических условий на подключение новых потребителей к существующим источникам питания; для оперативного контроля и анализа возможных режимов существующих электрических сетей переменного тока; для проверки оборудования, установленного в сети: по допустимой перегрузке, по условиям коротких замыканий и селективности срабатывания защитных аппаратов.

Основные достоинства.

1.Охватывает весь комплекс расчетных электротехнических задач, решаемых при проектировании и эксплуатации распределительных сетей низкого (0,4 кВ) и частично среднего напряжения.

2.Позволяет анализировать режимы работы сложноразветвленных разомкнутых трехфазных электрических сетей с нулевым проводом или без него (одно- и двухфазные сети рассматриваются как частные случаи трехфазной четырехпроводной сети).

3.Обеспечивает оперативный расчет при изменении состояний коммутационных аппаратов и позволяет анализировать последствия оперативных переключений.

4.Позволяет одновременно выполнять расчет для множества режимов сети, определяемых состоянием коммутационных аппаратов.

5.Производит автоматический выбор оборудования по результатам анализа одного или множества возможных режимов.

6. Позволяет использовать различные способы расцветки информации (по классам напряжения, по связанности с источниками питания, по величине отклонений напряжений, по степени загрузки оборудования и т.п.).

7. Легко интегрируется в САПР с любым графическим ядром, оставаясь независимой программой со встроенным графическим редактором и собственной базой данных.

Основные возможности.

1. Все расчеты в программном комплексе EnergyCSЭлектрика выполняются с помощью расчетной модели электрической сети, которая отражает конфигурацию схемы и основные свойства ее объектов (кабельных и воздушных линий, трансформаторов, коммутационных аппаратов, электроприемников и т.д.). Формирование расчетной модели автоматически производится при вводе объектов схемы с помощью специального графического редактора, а также после задания пользователем необходимых свойств в соответствующих таблицах.

2. При работе с графическим изображением возможен просмотр любого участка схемы с изменением масштаба изображения в широком диапазоне, размер схемы автоматически увеличивается по мере ввода новых элементов. Для обеспечения комфортного просмотра используются все средства динамической прокрутки и масштабирования, свойственные современным графическим редакторам.

3. Параметры схемы замещения каждого объекта рассчитываются на основе заданных свойств и справочной информации, которая хранится в отдельной справочной базе данных. В программном комплексе предусмотрена возможность использования сменных баз данных справочной информации (БДС), ориентированных, например, на различных поставщиков оборудования (Siemens, Schneider-Electric, ABB и т.д.).

Система ElectriCS ADT позволяет повысить производительность труда проектировщика-электрика и качество проектирования систем электроснабжения.

Применение ElectriCS ADT совместно с другими программами (AutomatiCS ADT, ElectriCS 3D, ElectriCS Storm, ElectriCS Light и EnergyCS Электрика) позволяет осуществить комплексную автоматизацию проектной организации в части электротехнического отдела и отдела КИПиА (АСУТП).

Основные функции ElectriCS ADT:

- расчет нагрузок по коэффициентам расчетной мощности (в соответствии с «Указаниями по расчету электрических нагрузок РТМ 36.18.32.4-92»);

- синтез структуры проектируемой системы с выбором оборудования (кабелей, защитных аппаратов — блоков НКУ, автоматов и т.д.) в соответствии с результатами расчета нагрузок и справочной информацией, имеющейся в базе системы;

- автоматическое присвоение проектных позиций элементов (кабелей, блоков НКУ, автоматов и т.д.) в соответствии с правилами, принятыми в отрасли или на конкретном предприятии;

- расчет потерь напряжения в нормальных режимах и при пусках двигателей;

- расчет токов короткого замыкания (в соответствии с ГОСТ 28249-93);

- проверка защитных аппаратов по расчетным и пусковым (пиковым) токам;

-проверка защитных аппаратов по чувствительности к минимальным токам коротких замыканий;

- проверка селективности защитных аппаратов и построение карт селективности;

- вывод списка кабелей (силовых и контрольных) и потребителей в формате системы ElectriCS 3D для последующей автоматизированной раскладки по кабельным конструкциям;

- вывод результатов работы в виде табличных и графических документов.

Табличные документы формируются в MS Word, графические — в AutoCAD 2000 (и выше). Имеется конвертор для перевода таблиц MS Word в графический вид в среде AutoCAD.

САПР КОМПАС-Электрик Std предназначена для автоматизации проектирования и выпуска полного комплекта документов на электрооборудование объектов производства. В качестве объектов производства могут выступать любые объекты, в которых для выполнения электрических связей используется проводной монтаж (низковольтные комплектные устройства, системы релейной защиты и автоматики (РЗА), АСУ технологических процессов и т.д.).

Программа WinELSO 6.0 предназначена для автоматизации работ при проектировании электроснабжения объектов на напряжение 0.4 кВ. Программа состоит из следующих подсистем:

- расстановки оборудования и прокладки кабелей на планах;

- формирования электрических схем и выполнения электротехнических расчётов;

-выполнения светотехнических расчётов;

-автоматизированной разработки проектных документов.

Существуют и другие САПР, используемые для расчета и проектирования электрических цепей и электрооборудования низкого, среднего и высокого напряжения в промышленном и гражданском строительстве. Но большинству из них свойственны следующие особенности:

-они базируются на программном комплексе AutoCAD, требующем определенных навыков работы и подготовки;

-большинство САПР для электротехники страдают весьма скудной справочной информацией (библиотеками справочников) по современным изделиям, что снижает их универсальность. В то же время подготовка новых справочников требует больших затрат (перевод из растровой графики в векторную, создание таблиц основных технических параметров и т.п.). Ряд фирм, выпускающих и продвигающих свою электротехническую продукцию сами готовят такие справочники. Однако для основной массы производителей это сделать не представляется возможным;

- зарубежные производители, работающие на российском рынке, в своих САПР используют естественно только свою продукцию, которая подготавливается для САПР заранее;

- рядовой пользователь нуждается в простом и универсальном средстве проектирования схем электроснабжения помещений и зданий, с элементами выбора электротехнических изделий и оборудования, присутствующего в настоящее время на российском рынке электротехники, с возможностью проведения ценового анализа, замены изделий, ознакомления с нормативно-технической и разрешающей документацией.

Система iElectro продолжает работу в направлении создания простых и удобных для пользователей расчетных программ (модулей), с помощью которых можно проводить в режиме онлайн расчеты параметров схем электроснабжения потребителей как бытового, так и промышленного назначения.

Подобные модули предназначены для пользователей, не имеющих профессиональных навыков по проектированию схем электроснабжения.

Особенностью построения расчетных программ является их полная автономность, что позволит пользователю включиться в расчет на любом уровне проектирования. Кроме того, программы снабжаются справочно-нормативными документами, схемами, пояснениями (help), примерами расчета Другой особенностью является возможность использования базы данных (БД) iElectro для подбора требуемой марки провода (кабеля), его производителя и поставщика.

САПР силовой электрики АЛЬФА СЭ (силовое электрооборудование) предназначена для автоматизированного проектирования электрики (силовых питающих и распределительных сетей).

Программа позволяет выполнить проект, начиная с однолинейной электрической схемы. Исходные данные со схемы служат основой для выполнения подсчета электрических нагрузок, подбора установок защитной и пусковой аппаратуры, типов распределительных устройств и коммутационной аппаратуры, сечений проводников. Производится расчет падения напряжения.

Работа с планами помещений позволяет автоматически определять длины проводников и условия их прокладки.

Система автоматизированного проектирования электрических сетей 0.4-10 кВ Укрсельэнергопроект.

САПР позволяет: нарисовать по опорную схему воздушной ЛЭП или трассу кабельной ЛЭП в масштабе, по поверхности топоосновы; нарисовать немасштабную схему линии 10 кВ; выполнить электрические расчёты - ЛЭП 0.4 кВ - ЛЭП 10 кВ. Электрические расчёты выполняются с использованием графиков нагрузок. Выполнить механические расчёты: монтажных натяжений проводов; монтажных стрел провисания проводов; пересечений ЛЭП с инженерными сооружениями. Механические расчёты выполняются по нормам ПУЭ. Получить проектную документацию.

Программное обеспечения для расчета систем распределения от Schneider Electric. Системы программного обеспечения xSpider является графически ориентированной системой для расчета параметров сетей низкого напряжения.