三维设计技术在变电站设计中的运用

三维设计技术在变电站设计中的运用

发表时间：2018-05-31T16:58:18.167Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：伍雪林

[导读] 摘要：三维设计技术的应用前景十分的广泛，其在电力建设领域内有着十分优秀的实用性。

（智方工程设计有限公司江苏省南京市 210014）

摘要：三维设计技术的应用前景十分的广泛，其在电力建设领域内有着十分优秀的实用性。目前，我国三维技术在电力设计方面的实际应用还存在一定的不足，在应用过程中无法全面的发挥出三维技术应有的优势，在一定程度上影响了三维设计技术的发展与应用。相关的设计人员应当加强对三维技术的应用研究，进一步促进我国电力设计技术的发展与进步。

关键词：三维设计技术；变电站；设计；运用

前言：当前，我国的计算机网络技术在不断的发展和完善，在变电站设计的过程中，设计的水平也有了十分显著的提升，但是如果和其他行业比较的话，变电站设计的过程中还是使用二维设计的方式。二维设计的过程中有可能会出现交叉设计和施工的现象，同时在设计方案的审核方面也需要非常久的时间，如果在设计的过程中应用三维设计技术，这些问题就可以迎刃而解，因此我们必须要不断的发展和完善该技术。

1变电站设计原则

变电站在设计过程中：首先需要重视国家的政策法规，需要使得其能够达到国家的相关标准，在确保人们的生命财产安全以及供电可靠，和设计质量的基础上采用先进的科学技术。第二，需要加强变电站的自动化水平，同时重视经济性以及环保节能性和维护便捷性，同时在实际的设计当中需要保证其具有一定的可持续性。

2 三维软件设计的特点

三维软件具有可视性强、可操作性强的特点，在设计中应用三维软件能够有效的提升设计的质量、提高设计的效率。在具体的设计应用中，三维软件设计具有以下特点：①实现了空间距离的直接测量，在三维变电站模型空间中，不需要来回切换平面图和断面图就可以验证图中点的带电安全距离，无论是否在同一平面内的带电距离都可直接测量得到，节约了传统设计方法的人工计算步骤，避免人为差错；

②避免了可能存在设计误差，二维设计模式下常常难以察觉的电气设备与梁、柱、墙、楼板、门窗、水工暖通管道之间的硬性碰撞问题，可在三维模式下迎刃而解，通过对三维模型进行合理的剖切，可自动生成站内任意角度的二维视图，真实展现设备与导线、建筑之间的相对关系；③提高了设计方案实用性，通过使用标准设备型号库等方式，明确设备的信息和属性，每一条信息的新增或修改，模型更新后，平面图纸也随之更新，这样既有利于设备移交后的台账管理，也便于将工程信息共享给设计、施工、建设管理、运维、检修等各方面技术人员。在传统设计模式下，变电站建筑物、设备只能体现在平面图纸上，但是在三维设计技术下，建筑物和设备等能够在计算机提供的三维空间中建造取来。它将变电站涉及到的各个专业结合到一起。在相同的功能模块中，各个专业设计人员可以对其负责的部分进行模拟。在协同设计工作下，各个专业工作人员在进行设计的同时也能够看见其他专业设计人员的设计成果，在相互沟通下修改、完善设计方案。 3变电站三维设计方法及原则

3.1变电站维设计方法

设备模型库的建设主要是依托软件公司的三维设计平台，各类设备模型的积累、完善过程。主要工作流程如下：

1）统计待建模型库各类设备需求，列设备清单；

2）收集 CAD 图纸、实体相片等建模所需素材；

3）建模人员软件培训，熟练掌握建模操作；

4）依据三维软件商的设计平台的基础模型库建库方式，如 Bentley 公司的 Substation 电气设计软件的建库方式是绘制三维立体模型，汇入公用数据库，建立基础模型库；将三维设备关联进设备符号表，填写设备电气参数等信息，建立设备符号库。

5）以剖切断面图方法保存设备建模图形，供辅助校审；保留 CAD 图纸等建模依据以供后续设计人员参考。根据相关规定，实行模型从绘制、校核、审核到入库的管理流程机制，保证模型库的正确性和规范性。

6）与电力行业内的通用设计、标准化方案建立工作密切配合，不断补充模型库内容。

7）根据实际工程各设备厂家完善基础模型库。

3.2需遵循的原则

变电设备模型库由各种类别各种形式的设备模型组成，设备的建模、入库需遵循一定的原则。

SDJ 51—84《电力勘测设计制图统一规定》、DL/T5350—2006《水电水利工程电气制图标准》、DL/T5028—2015《电力工程制图标准》以及有关国标行标，对电网工程制图作出了相关的规定，对于目前电网工程的数字化三维设计里的设备建模建库可起一定的指导作用。

在开展模型库建设时采用的模型与参数等应统一、规范，模型的分类与构成应清晰且合理，模型文件的命名应便于查询使用。严格把关设备模型的建模质量、入库质量，才能有效提升变电工程的三维设计质量。最后，入库的设备模型必须满足国家电力公司、省电力公司当前的通用设计、通用设备的基本要求，满足“四统一”的各种接口要求。对于现阶段因无法避开而采用的非通用设备模型，应加以标识区分，在以后的模型库使用中，尽量避免使用。

4变电站设计中三维设计技术的应用

4.1三维建模的深度要求

建模深度研究是进行三维设计的前提。建模深度不但关系到设计质量和效果，还对设计工作量及工期有重要影响。电气设备是变电站的核心，需对电气设备模型的建模深度、精度等做详细规定，以方便设计及校核人员开展工作。

4.2 三维模型库创建

三维模型库的创建主要是针对两种不同的模型，分别是设备模型与土建支架模型，这两种模型统称为元件模型。在进行三维设计过程中，元件建模是最初步骤，方案设计的质量与元件建模水平有着直接关系，在保证三维布置校验有效性的基础上，应当注意对元件信息进行简化。元件模型的合理化以及其附加属性，不仅确保了三维设计的流畅，同时也便于后续设计工作的开展。在两种模型建模中，难度最大的是设备建模。一般来说，要使设备模型实现最理想化，应当是设备厂家根据工程设计方的需求提供指定文件格式和要求的三维模型，