瞿緒龍

變電站三維設(shè)計系統(tǒng)在110kV變電站設(shè)計的應(yīng)用

瞿緒龍

在三維軟件平臺上，搭建110kV變電站模型，進行110kV變電站協(xié)同設(shè)計工作，結(jié)果對變電站設(shè)計工作有一定的意義。

三維設(shè)計作為信息化技術(shù)的產(chǎn)物，正逐漸成為設(shè)計行業(yè)的設(shè)計主流。相對于其他設(shè)計行業(yè)來說，變電站設(shè)計發(fā)展相對滯后，主要仍采用二維平面設(shè)計，目前，國內(nèi)的大型電力設(shè)計院大力引進三維設(shè)計技術(shù)，正逐步取代以前二維平面繪圖方式。

工程概述

110kV變電站采用國網(wǎng)典型設(shè)計C-10方案，110kV變電站規(guī)劃建設(shè)的本期及終期規(guī)模如下

變壓器：三相三繞組有載調(diào)壓變壓器，本期2×50MVA，終期3×50MVA；變壓器的額定電壓：110±8×1.25％/38.5±2×2.5％/10.5kV；阻抗：Uk1-2=10.5％；Uk1-3=17.5％；Uk2-3=6.5％，接線組別：YN，yn0，d11。

110kV出線：本期2回，本期采用不完全擴大內(nèi)橋，終期2回。采用擴大內(nèi)橋接線方式。

35kV側(cè)本期6回出線，采用單母線分段接線方式；終期9回出線，采用單母線三分段接線。

10 kV本期10回出線，采用單母分段接線方式；終期15回出線，采用單母線三分段接線方式。

三維設(shè)計系統(tǒng)的簡介

主接線設(shè)計子系統(tǒng)

主接線子系統(tǒng)可以快速將典型主接線圖加入到圖庫中以便在設(shè)計時調(diào)用，可以批量修改間隔中設(shè)備的參數(shù)，可以方便快速的完成主接線圖的設(shè)計。

三維設(shè)備布置子系統(tǒng)

三維設(shè)備布置子系統(tǒng)可以按間隔批量布置三維設(shè)備模型，也可以單個的布置。在布置時，可以從數(shù)據(jù)庫中獲取待布置設(shè)備列表（在主接線圖中設(shè)計后存儲到項目數(shù)據(jù)庫），從該列表中選取設(shè)備后，設(shè)定必要的參數(shù)，就可以完成設(shè)備的布置，設(shè)備布置完成后，會自動關(guān)聯(lián)到主接線圖上的符號，并實時共享設(shè)備編碼和參數(shù)信息。

三維導(dǎo)線布置子系統(tǒng)

采用參數(shù)化的方式完成三維導(dǎo)線的布置，可一次性地完成導(dǎo)線、金具、絕緣子串的布置，導(dǎo)線、金具、絕緣子串的型號都保存在數(shù)據(jù)庫中，可編輯擴充。

提供了方便的修改功能，可以快速地對已布置的導(dǎo)線進行修改和調(diào)整，導(dǎo)線布置完成后，所有設(shè)計數(shù)據(jù)均保存到數(shù)據(jù)庫里面，可以進行材料統(tǒng)計。

安全凈距校驗子系統(tǒng)

基于精準(zhǔn)的三維變電站模型，該子系統(tǒng)可幫助設(shè)計人員快速、準(zhǔn)確地完成安全凈距校驗工作。該子系統(tǒng)功能結(jié)合相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和項目的實際工況（如海拔等參數(shù)），對選定的校驗項提供允許值，并在三維模型上直觀地顯示安全凈距范圍，解決了二維設(shè)計手段下校驗困難的弊端。

斷面圖設(shè)計子系統(tǒng)

斷面圖設(shè)計子系統(tǒng)可以通過動態(tài)剖切方式，生成間隔的平斷面圖；可以快速進行材料統(tǒng)計、標(biāo)注；可以快速完成定位尺寸標(biāo)注，快速完成平斷面施工圖。生成的二維施工圖與三維模型動態(tài)關(guān)聯(lián)，當(dāng)三維模型發(fā)生變化時，相應(yīng)地二維圖紙會自動更新，以減少設(shè)計變更時改圖的工作量，提升設(shè)計質(zhì)量和效率。

電氣專業(yè)協(xié)同設(shè)計流程

目前，國內(nèi)的電力設(shè)計院普遍將電氣分為一次電氣設(shè)計、二次電氣設(shè)計兩個部門，在三維設(shè)計平臺上電氣一次、電氣二次專業(yè)協(xié)同設(shè)計流程如圖1所示，以三維布置設(shè)計為開端，結(jié)合計算機信息技術(shù)的應(yīng)用，獲得電氣一次、二次專業(yè)的設(shè)備材料表、平、斷面等施工圖。

圖1　電氣專業(yè)設(shè)計流程圖

圖2　土建專業(yè)設(shè)計流程圖

圖3　110kV變電站三維效果圖

土建專業(yè)協(xié)同設(shè)計流程

目前，電力設(shè)計院將變電土建分為土建、暖通、水工三個專業(yè)，其協(xié)同設(shè)計流程如圖2所示，以土建模塊為主，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)詳圖、建筑詳圖、水暖消防等施工圖，生成土建、水工、暖通專業(yè)的材料表。

根據(jù)以上系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計的110kV變電站三維效果圖如圖3所示。

結(jié)語

通過在三維設(shè)計平臺上進行110kV變電站設(shè)備建模，進行110kV變電站三維設(shè)計的嘗試，對三維設(shè)計系統(tǒng)在變電站設(shè)計中的應(yīng)用有一定的借鑒意義。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.018