EPLAN в электроэнергетике

Электроэнергетика Статья
выбрано
energybase

Электроэнергетика — одна из ключевых отраслей нашей экономики. В последние годы в России значительно увеличились инвестиции в эту отрасль, как со стороны государства, так и со стороны частного бизнеса. Вводятся в строй новые и реконструируются существующие объекты, изменяются нормы и требования.

При этом уровень конкуренции среди инжиниринговых и производственных компаний, работающих на энергетическом рынке, повышается.

В современных условиях компаниям необходимо быстро и точно выполнять проекты, а также оперативно вносить изменения в проектную, рабочую и исполнительскую документацию. Однако инструменты и методы графического проектирования требуют больших трудозатрат на создание документации: по сути, инженер вынужден заниматься рутинной работой, внося одну и те же информацию в различные документы проекта. Кроме того, на этапах выбора или замены оборудования необходимо учесть очень большое количество параметров и выполнить изменения во всех сопутствующих документах.

В целом, в эпоху цифровизации, документо-ориентированные подходы существенно ограничивают возможный рост производительности труда. Как следствие, возникает необходимость применять более эффективные методы проектирования, оснащать рабочие места проектировщика современными программными продуктами, позволяющими автоматизировать процесс разработки соответствующих проектируемых систем, автоматически формировать большую часть рабочей документации, непосредственно использовать данные проекта на всех этапах жизненного цикла продукта.

К таким программным продуктам относятся решения компании EPLAN Software & Service, которая на протяжении 35 лет занимается разработкой и внедрением САПР. EPLAN — это лидер в своем сегменте в Европе. В России EPLAN имеет 5 филиалов в разных городах. Клиентами компании в России, СНГ и Прибалтике являются более 700 компаний, использующих свыше 3000 лицензий. Политика компании ориентирована на постоянную обратную связь: обучение, внедрение, консалтинг и техническая поддержка клиентов.

Программные решения EPLAN используются в проектировании как станций (АЭС, ТЭЦ, ГЭС), так и подстанций любого размера и сложности (ОРУ, ЗРУ, КТП, НКУ), а также других объектов энергетики. В среде EPLAN формируется информационная модель и затем, с высокой степенью автоматизации создается документация — от технологических чертежей, схем защиты и управления, кабельных журналов, схем внешних соединений и до выдачи задания на производство шкафов защит, автоматики и электроснабжения. Причем проектирование ведется в единой информационной среде, что решает ряд немаловажных проблем, к примеру, обеспечивается передача данных между отделами и быстрая замена оборудования на стадиях сдачи проекта. Данные модели могут быть использованы на производстве шкафов, например, в станках с ЧПУ, пробивающих отверстия в монтажных поверхностях или на автоматизированных рабочих местах сборщиков. Данные модели могут быть использованы программистами, а также на этапе монтажа и пусконаладки. Также информационная модель объекта позволяет использовать инженерные данные и при эксплуатации объекта: вести учет регламентных ТО, вывода в ремонт и проведения испытаний с непосредственной привязкой к рабочей документации.

Рис. 1. Список оборудования проекта
Рис. 1. Список оборудования проекта
Рис. 2. Главная схема электрических соединений электростанции
Рис. 2. Главная схема электрических соединений электростанции

Информацию о проектируемом объекте возможно вносить уже на стадии «П», на этапе формирования первичных и технологических схем. Внесение информации возможно двумя способами — посредством внешних баз данных или размещением графических объектов непосредственно на чертеж. Самый доступный и широко распространенный способ использования внешних данных — это импорт из таблиц Excel. В случае реконструкции объектов это могут быть данные из систем ТОиР предприятий, а в случае строительства новых объектов это могут быть данные из систем проектирования строительной части объекта.

Рис. 3. Принципиальная схема релейной защиты и автоматики
Рис. 3. Принципиальная схема релейной защиты и автоматики

Каждый объект, добавляемый в проект, обладает необходимой информацией, которая вносится через специальные свойства. Далее внесенная информация будет использована для формирования других документов проекта. Как результат мы сокращаем время и исключаем ошибки на этапе импорта данных.

Как итог система автоматически формирует опросные листы для заказа силового оборудования, спецификацию изделий и материалов, таблицы сигналов и другие требуемые документы на этом этапе. Вся информация находится в одном проекте и может быть использована для проектирования других разделов: АИИС КУЭ, ТМ, ПА, РЗА, АСУ ТП и т. д.

Например, при разработке проекта релейной защиты инженер РЗА активно использует добавленное на предварительном этапе оборудование. Схемы разрабатываются либо привязываются к первичному оборудованию шкафов РЗА, выполняются внешние подключения к шкафам различного назначения, трансформаторам тока и напряжения, добавленным на предыдущих стадиях проектирования.

Рис. 4. Схема внешних подключений “Ряды зажимов”
Рис. 4. Схема внешних подключений «Ряды зажимов»

Для работы с клеммами и кабелем существуют специальные инструменты, которые позволяют безошибочно генерировать клеммный ряд с пронумерованными клеммами, а затем подключить клеммы на страницах проекта. В EPLAN существуют такие понятия как проволочная и мостовая перемычки, которые определяются автоматически и учитываются в отчетах. Есть такие понятия как жила кабеля и кабель. Программа ведет автоматический подбор кабеля по техническим характеристикам, сечению и количеству жил. Во время определения кабельных соединений автоматически присваивается номер жилы, учитывается количество задействованных и свободных жил. При необходимости возможно заменить, объединить или разделить кабели в проекте.

Как итог программа автоматически создает схемы внешних подключений к клеммным рядам шкафов и кабельный журнал. На схемах внешних подключений учитываются измерительные и нормальные клеммы, мостовые и проволочные перемычки, кабельные и внутренние соединения с автоматически присвоенным номером цепи.

Также автоматически формируется кабельный журнал, при наличии плана расстановки оборудования и кабельных трасс, длина кабеля рассчитывается автоматически.

Для формирования задания заводу изготовителю предлагается использовать уже внесенные в проект данные об аппаратах. Обозначение, монтажные габариты и адреса соединений уже имеются в проекте. Все что остается инженеру это разместить механические части (шкафы, пульты, системные шасси, направляющие и т. д.) из базы данных изделий и электротехническое оборудование, которое было выбрано на этапе создания вторичных схем. Для того, чтобы создать общий вид на шкаф, EPLAN предлагает два модуля.

Монтажная панель 2D — это простой способ разработать общий вид монтажной поверхности в масштабе на основе использованного в проекте оборудования.

ProPanel 3D позволяет детально конструировать шкафы, пульты и щитовые. В отличие от простой компоновки монтажной панели, ProPanel позволяет отслеживать коллизии по габариту и точкам крепления; произвести расчет длин кабельных каналов, направляющих, провода, оценить степень заполнения кабельных каналов. Затем автоматически получить общий вид на любую монтажную поверхность в требуемой плоскости. Если потребуется, программа может управлять станками ЧПУ, такими как фреза, лазер, нарезка, обжимка, укладка и подключение проводов.

Как дополнение, к общим видам возможно выпустить монтажную схему или таблицу соединений для внутришкафного монтажа.

Рис. 5. План расположения оборудования и прокладки кабельных трасс
Рис. 5. План расположения оборудования и прокладки кабельных трасс

По завершению проект возможно проверить на различные ошибки с технической стороны и соответствию документации стандартам проектирования. Программа способна выполнять порядка трехсот проверок, причем модуль проверок возможно настроить по своему усмотрению: какое сообщение считать ошибкой, а какое предупреждением, также возможно запретить какое-либо действие. Возможно выявить такие важные нарушения как «к клемме подключено более двух проводов», «неподключенный вывод устройства», «потенциал вывода устройства не соответствует потенциалу цепи» и многие другие. По результатам проверки представляется возможным шаг за шагом устранить все ошибки и получить однозначно правильную проектную документацию.

В результате получается проект с качественной документацией. Нет необходимости больше заботиться об актуальности данных и соответствию стандартам. Теперь за вас это делает программа: по заранее настроенному алгоритму генерируются такие документы как титульные листы, общие данные, ряды зажимов, кабельные журналы, сводные спецификации кабелей, спецификации оборудования, таблицы соединений, монтажно-коммутационные чертежи и другие. Вид автоматически получаемых документов возможно очень легко адаптировать к принятому на предприятии стандарту с помощь встроенных интуитивно понятных редакторов.

Компания EPLAN Software & Service предлагает не только «коробочное» ПО, но и поставку под «ключ» и внедрение в бизнес процесс предприятия. Проекты, выполненные в EPLAN, представляют собой единую базу данных, что легко позволят организовать интегрированную информационную среду предприятия и настроить обмен данными с другими используемыми системами, например, ERP, PLM или PDM. Так же возможна интеграция с ПО эксплуатационной области, например, с системами ТОиР или с OPC сервером предприятия.

Александр Бакулин — Инженер-консультант в СФО
EPLAN Software and Service