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        變電工程數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用研究

        2015-05-30 10:48:04張晨征丁倩
        中國(guó)新通信 2015年5期
        關(guān)鍵詞:協(xié)同設(shè)計(jì)應(yīng)用

        張晨征 丁倩

        【摘要】 本文介紹了變電數(shù)字化三維設(shè)計(jì)主要內(nèi)容,總結(jié)了變電數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn).

        【關(guān)鍵詞】 變電工程 三維數(shù)字化 協(xié)同設(shè)計(jì) 應(yīng)用

        一、變電數(shù)字化三維應(yīng)用的范圍和特點(diǎn)

        數(shù)字化三維設(shè)計(jì),是以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)平臺(tái),三維設(shè)計(jì)環(huán)境為基本的工作環(huán)境,三維模型為載體,對(duì)數(shù)據(jù)的處理是整個(gè)數(shù)字化三維設(shè)計(jì)工作的核心。變電數(shù)字化三維設(shè)計(jì)涉及變電設(shè)計(jì)工作的全部?jī)?nèi)容,面向于變電設(shè)計(jì)中的電氣、土建、結(jié)構(gòu)、水暖、場(chǎng)地等專業(yè)。變電站建模的對(duì)象主要包括變電站設(shè)備建模、建構(gòu)筑物和輔助設(shè)施。設(shè)備建模包括:主要設(shè)備、高壓開關(guān)柜、二次屏柜、金具材料等。建構(gòu)筑建模:建筑物的建模,是指利用三維模型,來對(duì)變電工程內(nèi)的建筑物進(jìn)行構(gòu)建,包括墻體、梁柱、門窗、孔洞、樓梯、爬梯等。構(gòu)筑物建模:指基礎(chǔ)、構(gòu)架、設(shè)備支架等,構(gòu)筑物的零部件較多,根據(jù)不同的工程構(gòu)筑物的尺寸和類型變化也較多。輔助設(shè)施建模:主要包括總圖專業(yè)的道路、擋土墻、圍墻、地下管道、電纜溝等,還包括接地和防雷措施。在設(shè)計(jì)過程中也要注意層次結(jié)構(gòu)的劃分,便于在項(xiàng)目中對(duì)某一區(qū)域或系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和修改,同時(shí)也要考慮到后續(xù)項(xiàng)目中對(duì)某些模型的復(fù)用。項(xiàng)目的層次劃分和數(shù)據(jù)的完善情況也要考慮到后續(xù)數(shù)字化移交和智能變電站應(yīng)用的需要,根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào)。

        二、變電三維設(shè)計(jì)軟件

        變電三維設(shè)計(jì)軟件作為一種專業(yè)化的三維設(shè)計(jì)系統(tǒng),在工程實(shí)際應(yīng)用有其突出的特點(diǎn),現(xiàn)依據(jù)Bentley公司的Substation軟件來對(duì)變電三維設(shè)計(jì)軟件的特點(diǎn)和應(yīng)用方式來進(jìn)行一下分析。Substation軟件可協(xié)助設(shè)計(jì)人員在變電站設(shè)計(jì)中完成以下設(shè)計(jì)工作:二維原理圖、三維模型布置、二維平斷面圖、防雷設(shè)計(jì)、端子接線圖等系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并能夠生成材料表和其他報(bào)告,可執(zhí)行沖突和干涉檢測(cè)和間距檢查,還可以利用模型進(jìn)行評(píng)審演示。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,可利用三維建模工具,從現(xiàn)有的目錄中選擇對(duì)象插入項(xiàng)目中,以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型,模型的組件與數(shù)據(jù)庫(kù)連接,可提供組件的數(shù)據(jù)、符號(hào)以及與該部件相關(guān)聯(lián)的任何附屬套件的信息。 Substation中包含控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件和電氣設(shè)計(jì)軟件,導(dǎo)線在系統(tǒng)中作為單獨(dú)的導(dǎo)線類型來處理,與通常的圖形線不同,在設(shè)備間連接時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行連接或斷開,連接處形成連接關(guān)系,又軟件來辨認(rèn)連接方式。導(dǎo)線的編號(hào)可自動(dòng)生成,不同類型的導(dǎo)線可分配到不同的圖層,方便后續(xù)的修改和調(diào)整。在放置符號(hào)時(shí),需要在系統(tǒng)中生成唯一的ID碼,并能夠參考到三維設(shè)計(jì)環(huán)境中,并能夠在設(shè)計(jì)中通過關(guān)聯(lián)關(guān)系快速導(dǎo)航到三維模塊中的位置,便于后續(xù)工作的查找和修改。在編輯過程中,繪圖軟件還有一定的自動(dòng)糾錯(cuò)功能,減少手工檢查的工作量,提高整體繪圖的準(zhǔn)確性,這種模式減輕了修改和校審工作中的一部分工作量。數(shù)字化三維設(shè)計(jì),利用了一個(gè)集成的部件數(shù)據(jù)庫(kù),使用在項(xiàng)目中不同區(qū)域的元件能夠有相同的標(biāo)識(shí),并能夠在工作的不同階段進(jìn)行快速的統(tǒng)計(jì),并根據(jù)需要生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告。還可以生成訂購(gòu)單、工作量統(tǒng)計(jì)單等,為后續(xù)的統(tǒng)計(jì)工作提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。在完成布置設(shè)計(jì)后,可生成各種布置圖紙,單線圖、軸測(cè)圖、接線圖等,并且在生成的不同圖紙上,信息可以互通,選擇某個(gè)元件可以查到相關(guān)圖紙上同一個(gè)元件的信息。數(shù)字化三維設(shè)計(jì)模型,為數(shù)字化移交提供了技術(shù)手段,其中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息,作為數(shù)字化移交的主要內(nèi)容,也是數(shù)字化變電站的初始化信息,為后續(xù)的數(shù)字化變電站和數(shù)字電網(wǎng)工作做好了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

        三、工程應(yīng)用情況

        數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù),在我院首次應(yīng)用是在“寧東—山東±660KV直流輸電示范項(xiàng)目”上進(jìn)行應(yīng)用,該項(xiàng)目是國(guó)家實(shí)施西電東送的重點(diǎn)項(xiàng)目之一,是國(guó)家電網(wǎng)公司打造精品工程為目標(biāo)的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。本工程兩段的換流站和變電站也是國(guó)家電網(wǎng)系統(tǒng)首次全面采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)并進(jìn)行數(shù)字化移交的變電工程。該項(xiàng)目已于2010年12月單極建成投運(yùn),2011年6月雙極建成投運(yùn)。該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程采用了數(shù)字化三維技術(shù),在設(shè)計(jì)過程中,利用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)平臺(tái)中的計(jì)算模塊輔助完成了接線圖設(shè)計(jì),并根據(jù)電氣主接線圖的設(shè)計(jì)開展三維布置設(shè)計(jì).完成全站的布置設(shè)計(jì)后,進(jìn)行防雷計(jì)算、碰撞檢查、安全凈距校驗(yàn)等工作。檢查完成后,生成相應(yīng)的圖紙和材料表,供現(xiàn)場(chǎng)施工使用,數(shù)據(jù)文件和模型通過整理,進(jìn)行數(shù)字化移交。整個(gè)項(xiàng)目在實(shí)施過程中,避免了很多的布置不合理和地下碰撞的問題,減少了在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)變更,使整個(gè)項(xiàng)目在施工過程中能夠順利的進(jìn)行,加快了工程建設(shè)進(jìn)度,降低了工程建設(shè)的費(fèi)用。

        四、技術(shù)應(yīng)用前景分析

        數(shù)字化三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)體現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì),在后續(xù)的項(xiàng)目實(shí)施過程中,采用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的變電項(xiàng)目會(huì)逐步增加。數(shù)字化三維設(shè)計(jì),也是進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的重要途徑,在項(xiàng)目中的各種物項(xiàng)均需要按照項(xiàng)目約定的編碼規(guī)則來進(jìn)行實(shí)施,使整個(gè)項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)形成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體,方便數(shù)據(jù)的互通和數(shù)據(jù)查閱,也為數(shù)字化移交和后續(xù)的維護(hù)工作打下良好基礎(chǔ)。

        參 考 文 獻(xiàn)

        [1]于明國(guó),嚴(yán)福章三維數(shù)字化設(shè)計(jì)在寧東—山東±660 kV直流輸電示范工程中的應(yīng)用[J].電力建設(shè),2011,(03):37-40.

        [2]梅念,陳東,杜曉磊. ±400 kV青藏直流聯(lián)網(wǎng)工程換流站三維數(shù)字化移交[J]. 電力建設(shè),2012,33(5):21-24.

        [3]冉瑞江.Bentley軟件在變電站三維數(shù)字化設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用與探討[J].電力信息化,2012,5(5):43-45.

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