如何通过三维设计实现变电站精细化设计

来源:用户上传      作者: 冉瑞江

　　工程设计是工程建设的灵魂和龙头，设计做得不够精细，可能会给后续的工程建设带来巨大的麻烦。复杂的变电站工程更是如此。随着设计软件技术的不断提升，以及变电站的业主――电网公司对数字化移交的需求，采用三维设计工具已经成为变电站设计的一大趋势。
　　三维设计成就精品工程
　　当前我国变电站设计普遍采用的是二维设计。相对三维设计而言，二维设计对设计质量缺乏控制，设计效率较低，难以满足当前变电站的电网公司对于设计精细化和信息化的需求。同时，当前大部分电网公司都已明确对设计院提出了采用三维设计，以及实现数字化移交的要求。值得一提是，采用三维设计是实现数字化移交的前提。
　　那么，三维设计对于变电站设计到底具有哪些意义呢？具体来说，主要有以下三点：
　　第一，可实现精细化设计，方便地进行三维空间的安全距离校验和材料统计，避免出现碰撞的情况。
　　第二，可实现不同专业间的协同设计。众所周知，变电站设计涉及的专业很多，如果采用传统的二维设计手段，各专业间很难实现协同作业，因而造成不必要重复作业，甚至导致错误的发生，影响设计的效率和质量。采用三维设计手段，可以使得不同专业在一个设计平台上设计，提高了不同专业之间配合的效率，避免接口过程带来的错误。
　　第三，可实现数字化移交，使得集方案、数据于一体的三维变电站模型为业主提供真实的展示效果，并形成完整的变电站数字化平台，实现变电站的全生命周期管理，为工程的后期维护和改造提供方便，也为设计服务的延伸、增值提供可能。
　　宁东工程关键的五个步骤
　　 那么，设计院在采用三维设计工具进行设计时应该注意哪些问题呢？宁东－山东±660kV直流输电示范工程在采用三维设计工具进行设计时，采用了周密的设计步骤，可供相关的设计院参考。
　　宁东－山东±660kV直流输电示范工程是国家实施西电东送的重点项目之一，于2010年12月单极建成投运，2011年6月双极建成投运。该工程作为我国±660kV直流电压等级序列的第一回直流工程，在世界上尚无建设运行先例，工程的建成对于提升我国电网发展水平和设备装备能力意义重大。
　　该工程采用了Bentley公司的三维设计工具。为了取得良好的效果，本项目采用了以下五个设计步骤：
　　第一步，获取详尽的设计依据及技术资料。这些是保证三维精细化设计的前提，只有保证输入资料的绝对准确，才能保证三维设计的正确性。
　　第二步，在Bentley的三维平台下建立工程的接线图及原理图。
　　第三步，建立工程的三维信息模型、设备属性库和设备模型库。这是三维设计最主要的工作，因为模型的精确是保证电气距离校验及碰撞校验的前提。
　　第四步，检查电气设备是否与其他专业的三维模型发生位置冲突（硬碰撞）。其中包括土建结构和建筑位置是否冲突，电缆桥架是否与钢结构、阀冷却管道、暖通管道冲突等。在检查过程中，可将设备的操作或检修空间实体化，并通过硬碰撞检查确认其布置，如接地开关的动触头开合空间等。分区域进行带电距离校验也是保证无遗漏检查的有效手段。
　　第五步，出具二、三维彩色效果图。这需要提前制定好每一个建筑物以及电气设备的颜色――要与实际设备的颜色一致。
　　第六步，制作全站漫游动画。
　　值得一提的是，在进行三维设计过程中，受软件功能的一些局限，有些地方还需要借助设计人员的经验进行手动调整。设计人员要在不断应用中不断发现问题，并将发现的问题反馈给软件公司给予修正，才能促进软件和自身设计水平的不断提升。

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