30
Январь
–
февраль
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
Относительно
совершенный
проект
подстанции
в
зелёной
зоне
является
отправной
точкой
для
принятия
на
вооружение
трёхмерного
моделирования
.
В
следствие
необходимости
комплексного
проекти
-
рования
подстанций
и
получения
доступа
к
базе
данных
для
интеллектуальных
сетей
,
Великобри
-
тания
и
Ирландия
переходят
к
трёхмерному
мо
-
делированию
подстанций
и
внедрению
системы
инфор
-
мационного
моделирования
зданий
для
систем
передачи
электроэнергии
.
Внедрение
трёхмерного
моделирования
подстанций
компанией
AECOM
позволило
добиться
пер
-
вых
успехов
,
включая
визуализацию
концептуальных
ре
-
шений
,
усовершенствование
представления
благодаря
повышенному
качеству
и
эффективности
и
возможно
-
сти
комплексной
работы
для
различных
подразделений
над
единым
источником
достоверных
данных
.
Почему
3D?
Переход
группы
разработчиков
компании
AECOM
с
традиционного
2D world
приложения
двухмерного
ре
-
шения
по
разработке
подстанций
к
трёхмерной
модели
был
обусловлен
четырьмя
причинами
:
•
потребностями
клиентов
;
•
необходимостью
усовершенствования
качества
и
эффективности
результатов
проекта
;
•
достижением
явного
преимущества
компании
AECOM
в
конкурентной
борьбе
;
•
ускорением
процессов
управления
проектами
и
обес
печением
лучшего
комплексного
сотрудни
-
чества
с
другими
направлениями
.
Моделирование подстанций
становится трёхмерным
Примеры проектирования отражают переход
к полностью интегрированным трёхмерным моделям
передающих подстанций
Рэндольф Бразиер (Randolph Brazier),
компания AECOM
ТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИИ
Проектирования
Проектирования
31
Январь
–
февраль
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
31
ТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИИ
Проектирования
Проектирования
Трёхмерная
модель
автоматически
генерирует
двухмерный
макет
и
чертежи
в
вертикальных
проекциях
.
Облако
точек
при
лазерном
сканировании
—
ключевой
элемент
создания
трёхмерной
моде
-
ли
подстанции
на
основе
имеющихся
двухмерных
чертежей
.
Многих
клиентов
компании
AECOM
интересует
инициатива
Великобритании
в
области
ин
-
формационного
моделирования
зданий
(BIM),
а
также
всё
воз
-
растающий
жёсткий
контроль
в
области
экономики
и
устой
-
чивости
.
Всё
это
потребовало
от
них
перехода
к
трёхмерному
моделированию
подстанций
и
внедрению
системы
информа
-
ционного
моделирования
зданий
.
Существует
общее
мнение
,
что
трёхмерная
система
моделиро
-
вания
подстанций
значительно
улучшит
проектное
решение
,
строительство
и
использование
ресурсов
подстанций
.
Пожизнен
-
ная
концепция
информационного
моделирования
зданий
особенно
привлекательна
для
собственни
-
ков
и
операторов
комму
никаций
.
Использование
трёхмерного
моделирования
и
со
-
путствующего
программного
обеспечения
информаци
-
онного
моделирования
зданий
позволило
значительно
ускорить
процессы
управления
проектами
,
тем
самым
сократив
время
на
проверку
и
оценку
.
Несколько
раз
-
ных
групп
разработчиков
должны
работать
над
одним
и
тем
же
проектом
,
осуществляя
консультирование
в
областях
,
относящихся
к
различным
специальностям
.
Трёхмерное
моделирование
подстанций
позволило
различным
участвующим
группам
разработчиков
(
та
-
ким
,
как
группа
по
разработке
электрооборудования
,
группа
по
работе
с
гражданской
администрацией
и
на
-
селением
,
группа
геофизиков
)
работать
с
единым
ис
-
точником
достоверных
данных
и
вносить
свой
вклад
в
него
,
что
,
в
свою
очередь
,
ведёт
к
улучшению
эффек
-
тивности
и
сокращению
ошибок
.
Первый
опыт
Первоначальный
результат
в
области
трёхмерного
проектирования
представлял
собой
трёхмерные
моде
-
ли
электроподстанций
из
различных
источников
.
Они
тестировались
на
определённом
промышленном
проек
-
те
,
в
котором
было
разработано
18
вариантов
,
каждый
из
которых
требовал
наличия
изображения
в
формате
2D
и
чертежей
в
вертикальных
проекциях
,
а
также
на
-
личия
спецификаций
на
материалы
.
Компания
AECOM
быстро
получила
значительную
экономию
благодаря
трёхмерной
модели
,
так
как
это
позволило
автоматиче
-
ски
создавать
двухмерные
чертежи
и
спецификации
на
материалы
.
Это
также
дало
возможность
осуществлять
повторное
проектирование
из
одного
источника
без
не
-
обходимости
создавать
ряд
чертежей
.
Затем
компания
AECOM
решила
перейти
к
решени
-
ям
Bentley
по
разработке
подстанций
,
т
.
к
.
её
библио
-
тека
электрических
подстанций
на
тот
момент
была
лучше
других
платформ
.
Более
того
,
благодаря
своей
большой
и
разнообразной
клиентской
базе
,
компания
AECOM
установила
,
что
из
-
за
разнообразия
техно
-
логий
и
стандартного
программного
обеспечения
,
ко
-
торые
необходимы
клиентам
,
важнейшим
качеством
является
совместимость
.
Посредством
проведения
ряда
жёстких
испытаний
по
проверке
совместимости
с
различными
программными
платформами
,
компания
определила
,
что
выбранное
решение
может
успешно
импортировать
и
экспортировать
файлы
с
различными
форматами
.
Реализация
проектов
на
свободных
земельных
участках
Трёхмерное
модели
-
рование
подстанций
было
разработано
для
проектов
,
связанных
с
созданием
объ
-
ектов
на
вновь
выделенных
участках
,
а
затем
для
разра
-
ботки
проектов
в
промыш
-
ленных
зонах
.
После
того
как
это
сделано
,
моделиро
-
вание
можно
было
бы
рас
-
пространить
и
на
решения
,
более
ориентированные
на
информационное
модели
-
рование
зданий
.
Как
и
предполагалось
,
легче
было
смоделировать
новый
промышленный
объ
-
32
Январь
–
февраль
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
ТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИИ
Проектирования
Проектирования
Слева
показано
возможное
наложение
(
накладки
)
в
исходной
реализации
трёхмерного
проектирования
.
Справа
показана
циф
-
ровая
маркировка
во
время
процесса
проектирования
.
Окончательный
вид
трёхмерного
проекта
подстанции
,
обработанной
сканирующим
лазерным
лучом
.
ект
.
Была
выбрана
передающая
подстанция
на
400/
220
кВт
,
создание
которой
предполагало
необходимость
использования
различных
специализаций
—
граждан
-
ской
,
электрической
и
архитектурной
,
а
также
включало
элегазовые
и
открытые
распределительные
устройства
.
Т
.
к
.
проект
был
на
стадии
концептуальной
проработки
,
большинство
электроподстанций
было
типовым
,
за
ис
-
ключением
реакторов
,
которые
специально
изготавли
-
вались
на
заводе
.
Некоторые
трёхмерные
модели
объ
-
ектов
,
необходимые
для
проектирования
,
уже
имелись
в
программном
обеспечении
,
тогда
как
другие
комплек
-
тующие
разрабатывались
в
самой
компании
.
Это
позво
-
лило
компании
AECOM
создать
необходимую
библиоте
-
ку
стандартных
компонентов
подстанций
,
которые
были
упорядочены
по
напряжению
,
типу
и
функциям
.
Одним
из
важных
факторов
в
данном
проекте
было
включение
архитектурных
и
гражданских
компонентов
(
например
,
здания
элегазовых
подстанций
),
которые
были
созданы
с
использованием
пакетов
программного
обеспечения
,
отличных
от
Бентли
.
Они
были
успешно
внедрены
в
модель
,
тем
самым
доказав
возможности
в
отношении
совместимости
.
Модель
имела
возмож
-
ность
автоматически
соз
-
давать
двухмерное
изобра
-
жение
и
чертежи
в
вер
ти
-
кальных
проекциях
их
трёх
-
мерных
моделей
.
Также
была
создана
спецификация
на
материалы
.
Клиент
и
раз
-
работчики
установили
,
что
трёхмерная
модель
полез
-
на
для
уточнения
вопросов
строительства
и
обслужи
-
вания
на
раннем
этапе
,
что
необходимо
,
например
,
для
выверки
«
мобильной
стар
-
товой
рабочей
платформы
(NEWP)» —
строительной
площадки
.
После
того
как
первая
подстанция
была
спроекти
-
рована
и
доставлена
,
был
успешно
разработан
проект
второго
объекта
.
Сюда
входит
и
специально
изготов
-
ленное
элегазовое
распределительное
устройство
под
-
станции
.
В
дальнейшем
в
дополнение
к
этим
изначаль
-
ным
решениям
компания
AECOM
смогла
разработать
и
позднее
усовершенствовать
трёхмерную
библиотеку
промышленного
объекта
.
Разработка
промышленных
площадок
Следующим
этапом
стало
начало
разработки
трёх
-
мерной
модели
подстанции
на
промышленной
пло
-
щадке
.
Из
-
за
характерных
сложностей
разработки
промышленной
площадки
это
было
сделано
с
исполь
-
зованием
трёхэтапного
процесса
.
Опытный
проект
включал
в
себя
добавление
трёх
трансформаторов
400/220
кВт
и
соответствующих
распределительных
устройств
к
имеющейся
подстанции
на
220/110
кВт
.
Первым
этапом
явилась
разработка
400
кВ
секции
в
трёхмерном
изображении
с
использованием
суще
-
ствующего
двухмерного
изображения
подстанции
в
ка
-
честве
основы
.
Исполнительный
чертёж
был
базовым
слоем
проекта
,
и
трёхмерный
объект
был
построен
поверх
его
.
Предполагалось
,
что
исполнительный
чер
-
33
Январь
–
февраль
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
ТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИИ
Проектирования
Проектирования
Пример
включения
четырёхмерного
ИМЗ
графика
строительства
в
трёхмерную
модель
подстанции
.
тёж
является
точным
,
что
на
самом
деле
бывает
не
всегда
.
Вторым
этапом
было
получение
полного
облака
то
-
чек
лазерного
сканирования
подстанции
.
С
помощью
этого
сканирования
стало
возможно
использовать
об
-
лако
точек
в
3D
для
создания
трёхмерных
компонентов
имеющихся
распределительных
устройств
на
площад
-
ке
.
На
данном
втором
этапе
также
использовались
те
же
самые
правила
САПР
при
создании
стандартных
трёхмерных
компонентов
;
в
свою
очередь
они
добав
-
лялись
в
библиотеку
трёхмерных
компонентов
.
После
того
как
все
соответствующие
компоненты
подстанции
были
прослежены
,
облака
точек
были
удалены
,
т
.
к
.
они
делали
файл
неприемлемо
большим
.
Конечным
результатом
затем
стала
точная
трёхмер
-
ная
модель
существующей
подстанции
.
Отметим
,
что
опытным
путем
было
решено
,
что
достаточно
точности
облака
точек
в
10
мм
для
создания
трёхмерной
модели
с
достаточной
точностью
для
удовлетворения
потреб
-
ностей
клиентов
.
Третьим
этапом
было
комбинирова
-
ние
будущих
и
существующих
трёхмерных
моделей
.
Это
привело
к
созданию
полной
трёхмерной
модели
предполагаемой
подстанции
.
Исходное
двухмерное
изображение
было
удалено
,
но
интересно
отметить
,
что
трёхмерная
модель
пока
-
зала
,
что
исходное
двухмерное
изображение
было
не
-
верным
;
это
заключалось
,
например
,
в
том
,
что
воздуш
-
ные
провода
были
протянуты
на
площадку
под
другим
углом
,
чем
предполагалось
.
Это
послужило
еще
одним
доказательством
касательно
значения
трёхмерного
мо
-
делирования
.
Программы
по
информационному
моделированию
зданий
После
того
как
трёхмерные
модели
как
для
зон
сво
-
бодной
застройки
,
так
и
для
промышленных
площадок
были
разработаны
,
были
испытаны
и
внедрены
про
-
граммы
по
информационному
моделированию
зданий
.
Публикуя
i-
модель
из
трёхмерной
модели
подстанции
,
группа
смогла
определить
накладки
и
обеспечить
мар
-
кировку
на
чертежах
с
помощью
программного
пакета
.
На
основании
заранее
определённых
правил
обна
-
ружения
накладок
,
инженеры
-
разработчики
смогли
запу
-
стить
отчеты
о
накладках
по
всей
подстанции
.
Правила
обнаружения
накладок
были
разработаны
для
всех
спе
-
циализаций
и
основаны
на
стандартах
клиентов
или
на
основе
лучших
практик
в
промышленности
или
в
соче
-
тании
того
и
другого
.
После
запуска
отчета
о
накладках
инженеры
смогли
отметить
соответствующие
нюансы
в
трёхмерной
модели
и
отправить
обратно
разработ
-
чику
этой
самой
области
модели
.
Этот
процесс
обеспе
-
чит
точную
проверку
всех
аспектов
проекта
,
и
проверка
и
процесс
утверждения
оказались
эффективными
.
Некоторые
клиенты
группы
запросили
ввести
пара
-
метры
различных
данных
в
трёхмерную
модель
,
напри
-
мер
,
вес
установки
,
размер
,
напряжение
,
мощность
,
за
-
траты
и
объёмы
выброса
углерода
.
Инженеры
смогли
определить
эту
информацию
из
спецификаций
и
других
параметров
,
как
,
например
,
программное
обеспечение
по
объёмам
выброса
углерода
,
и
прикрепить
её
к
каж
-
дому
компоненту
в
моделях
.
Затем
смогли
быть
выпу
-
щены
отчёты
для
определения
общей
стоимости
уста
-
новок
на
подстанции
.
Кроме
того
,
была
разработана
4D
модель
инфор
-
мационного
моделирования
зданий
,
так
как
некоторые
подстанции
включали
в
себя
несколько
этапов
или
жёсткие
сроки
строительства
.
С
помощью
этой
модели
сроки
строительства
и
методика
смогли
быть
рассмо
-
трены
,
начиная
с
предварительного
проектирования
.
Это
позволило
компании
AECOM
на
ранней
стадии
определять
вопросы
строительства
,
что
минимизи
-
ровало
доработки
и
значительные
отставания
в
ходе
разработки
рабочего
плана
и
этапов
строительства
проекта
.
Извлеченные
уроки
Как
и
при
внедрении
любой
новой
технологии
,
груп
-
па
разработчиков
компании
AECOM
извлекла
несколь
-
ко
уроков
.
Один
из
основных
уроков
связан
с
нехваткой
опыта
в
трёхмерном
моделировании
внутри
группы
.
Это
стало
вопросом
особенно
в
самом
начале
,
при
этом
были
минимальные
требования
к
использованию
трёх
-
мерных
ресурсов
по
проекту
.
В
результате
была
разра
-
ботана
программа
подготовки
,
и
соответствующие
со
-
трудники
прошли
обучение
по
разработке
трёхмерного
проекта
.
В
дальнейшем
они
могли
пополнить
свои
зна
-
ния
в
ходе
работы
над
проектами
.
Было
также
сложно
получить
конкретные
производ
-
ственные
модели
трёхмерных
установок
и
оборудова
-
ния
.
Заводы
-
изготовители
неохотно
предоставляли
такие
модели
,
вероятно
исходя
из
вопросов
авторских
прав
.
Однако
в
будущем
вполне
возможно
запрашивать
высокоуровневые
базовые
модели
с
небольшим
коли
-
чеством
деталей
как
часть
контрактов
на
поставку
обо
-
Этап
1
Этап
2
34
Январь
–
февраль
2016
www.tdworld.com, www.tdwr.ru
ТЕХНОЛОГИИ
ТЕХНОЛОГИИ
Проектирования
Проектирования
ВНИМАНИЮ
СПЕЦИАЛИСТОВ
!
Выходит
из
печати
книга
Гуревича
В
.
И
.
Защита
оборудования
подстанций
от
электромагнитного
импульса
. —
М
.:
Инфра
-
Инженерия
. — 2015. —
С
. 302.:
ил
.
В
книге
рассмотрены
практические
аспекты
защиты
элек
-
трооборудования
подстанций
на
примере
микропроцессорных
устройств
релейной
защиты
(
МУРЗ
)
и
силовых
трансформато
-
ров
от
разрушительного
воздействия
электромагнитного
импуль
-
са
высотного
ядерного
взрыва
и
других
видов
преднамеренных
электромагнитных
деструктивных
воздействий
,
оборудование
для
производства
которых
интенсивно
разрабатывается
и
совершен
-
ствуется
в
последние
годы
.
Предложены
различные
технические
решения
и
организационные
мероприятия
,
направленные
на
по
-
вышение
живучести
подстанций
.
Книга
рассчитана
на
специалистов
,
занимающихся
эксплуа
-
тацией
электрооборудования
на
подстанциях
,
проектировщиков
,
производителей
МУРЗ
,
руководителей
отрасли
,
а
также
может
быть
полезна
преподавателям
,
аспирантам
и
студентам
вузов
,
специализирующихся
в
области
электроэнергетики
.
Стоимость
издания
— 920
руб
.
Заказать
книгу
можно
в
издательстве
Инфра
-
Инженерия
:
http://www.infra-e.ru/products/protecsubstequip,
E-mail: [email protected], Skype: infra_e
рудования
.
Эти
базовые
модели
также
помогут
сокра
-
тить
объем
файлов
,
т
.
к
.
конкретные
производственные
модели
часто
большие
и
содержат
больше
деталей
,
чем
требуется
.
И
наконец
группа
разработчиков
компании
AECOM
столкнулась
с
трудностями
в
том
,
чтобы
убедить
пар
-
тнерские
группы
по
бизнесу
принять
идею
трёхмерного
моделирования
.
Т
.
к
.
большинство
проектов
являются
многопрофильными
,
важно
,
чтобы
различные
группы
вносили
свой
вклад
в
трёхмерную
модель
,
предостав
-
ляя
единый
источник
достоверных
данных
,
тем
самым
обеспечивая
качество
и
эффективность
.
В
отличие
от
первоначального
противодействия
со
стороны
других
специализаций
,
существовали
различные
параметры
на
уровне
необходимых
деталей
,
уровня
точности
и
многоуровневого
расположения
условных
обозначе
-
ний
.
Для
решения
этой
проблемы
компания
AECOM
сформировала
координационную
группу
и
привлекла
различные
коллективы
для
создания
ряда
направлений
и
внутренних
стандартов
по
этим
вопросам
.
Следующие
шаги
Следующими
шагами
группы
разработчиков
компа
-
нии
AECOM
стал
переход
к
обеспечению
полной
го
-
товности
в
области
информационного
моделирования
зданий
(BIM),
включая
информационное
моделирова
-
ние
зданий
от
4D
до
7D BIM
и
создание
соответству
-
ющих
стандартов
BIM.
Для
этого
компания
AECOM
разрабатывает
систему
ProjectWise,
которая
будет
способствовать
управлению
и
контролировать
процес
-
сы
качества
при
создании
моделей
и
соответствующих
чертежей
.
Помимо
дальнейшей
разработки
навыков
сотруд
-
ников
по
работе
с
САПР
,
целью
является
расширение
моделей
по
интеграции
с
другими
платформами
,
напри
-
мер
,
программное
обеспечение
по
структурному
ана
-
лизу
,
малоглубинное
радиолокационное
зондирование
и
САПР
для
проектирования
линий
электропередачи
.
Сюда
входит
дальнейшее
совершенствование
и
раз
-
работка
возможностей
автоматического
слежения
при
трёхмерной
оценке
облака
точек
.
Как
уже
было
сказа
-
но
,
все
это
осуществляется
в
настоящий
момент
вруч
-
ную
—
когда
типовая
библиотека
существующих
компо
-
нентов
подстанции
подбирается
и
сравнивается
,
было
бы
более
эффективным
,
если
бы
все
это
происходило
автоматически
в
соответствии
с
уровнем
необходимых
деталей
.
И
наконец
,
целями
группы
разработчиков
компании
AECOM
является
распространение
на
другие
сектора
,
например
,
возобновляемые
энергоресурсы
и
генера
-
цию
,
что
приведёт
к
увеличению
предложений
со
сто
-
роны
клиентов
и
поможет
создать
соответствующую
библиотеку
компонентов
.
Рэндольф
Бразиер
является
главным
инженером
проекта
в
компании
AECOM,
Лондон
,
Великобритания
.
Имеет
более
5
лет
опыта
в
области
создания
проектов
по
передаче
и
рас
-
пределению
,
условной
тепловой
и
возобновляемой
генерации
.
Опыт
работы
Бразиера
включает
в
себя
трёхмерные
проекты
разработки
подстанций
в
Вели
-
кобритании
и
Ирландии
,
а
также
проекты
в
области
средств
защиты
и
автоматизации
и
решения
по
под
-
станциям
IEC 61850
в
Австралии
.
В
настоящий
момент
он
курирует
ряд
высоковольтных
объектов
коммуналь
-
ного
хозяйства
в
Великобритании
,
которые
являются
многопрофильными
по
природе
и
включают
в
себя
как
проектные
работы
,
так
и
работу
на
местах
.
Компании
,
упомянутые
в
статье
:
AECOM
|
www.aecom.com
Bentley
|
www.bentley.com
Оригинал статьи: Моделирование подстанций становится трёхмерным
Примеры проектирования отражают переход к полностью интегрированным трёхмерным моделям передающих подстанций.
