摘要：变电站工程利用传统设计方法存在诸多问题，比如设计精度不足、专业协同困难、空间考虑欠缺等。数字电网、智能电网概念的出现，为精准化变电站控制系统设计带来了新的希望并受到了电网企业的高度关注重视，各设计单位开始将三维设计技术应用到各个变电站工程设计中。
关键词：三维设计技术；变电站设计；运用
引言
近年来，随着计算机技术的发展与进步，其应用越来越广泛，其中，三维技术在设计行业内的应用十分的普遍，有效提高了设计效率与设计质量。在进行变电站施工设计的过程中，应用三维设计技术来进行变电站的设计能够有效的提高设计方案的科学性与有效性，避免出现交叉设计的现象。本文就此详细的分析了三维设计技术在变电站设计中的相关应用，以期促进变电站设计水平的进一步提升。
1三维设计特点
（1）以数据库为核心的三维数字化设计：①以工程数据库为核心，相关联的图纸可自动生成；②数据共享实现工程的一处设计修改，多张相关图纸自动更新；③所有检查、校验和材料统计均在三维模型中自动完成。
（2）标准化设计体系：设计平台作为设计企业专业知识和设计基础数据的载体和应用工具，通过提供标准化典设工程库和设备数据库等资源，帮助工程师实现“海量搜索”、“精准定位”和“全盘复用”的作业模式。
（3）数字化三维协同：基于同一工程模型的协同设计体系缩短了专业之间的提资接收周期，并减少了专业间提资的工作量。最大限度共享专业间设计成果，避免重复工作。
（4）精细化设计：基于三维模型的精细化设计，具有管线综合检查碰撞、安全净距校核等能力，从根本上避免设计错误，避免返工，有效节约现场解决问题的时间。
（5）各个设计阶段的成果共享：完整的设计周期共用同一个设计模型，在招投标阶段建立的变电站模型，通过设计信息的不断细化在可研、初设、施工图、竣工图等所有阶段流转，最大限度实现了设计成果在整个设计周期的共享，显著缩短设计周期。
2变电站三维设计主要平台介绍
2.1 3Dmax软件
3Dmax软件作为当前作为知名的三维造型，该软件具备较高的应用价值，该软件具有显著性的应用优势。不但能够保证操作面简单快捷，而且还具备较强的视图功能。与其他设计软件相比较而言，3Dmax软件在渲染效果方面占据较为明显的优势，3Dmax软件具备较强的兼容性。因此，在实际的设计过程当中，不需要花费过多的精力和时间学习3Dmax软件相关知识，3Dmax软件整个操作流程相对较为简单，通俗易懂、便于操作。但是在通过3Dmax软件进行设计变电站，则存在明显的缺陷与不足。3Dmax软件更适用于效果图方面，而在工程图方面却没有明显的优势，致使其在工程图设计中具有一定的限制。
2.2博超STD平台
博超STD平台软件最早是利用AutoCAD平台开发的变电站三维设计软件，目前已逐渐转为利用Revit平台开发的变电站三维设计软件。由于Revit与CAD软件均是由Autodesk公司开发的设计软件，因此博超软件的转型开发速度较快，目前已能够进行全面覆盖电气专业的三维设计，实现电气主接线自动生成电气总平面功能、自动剖切配电装置断面图功能、防雷布置功能和安全净距自动校验功能等设计。土建各专业的功能在逐步完善过程中。博超STD平台较其他同类型软件在设计上更能体现技术平台的系统性、信息流程的系统性、解决方案的系统性、在三维协同设计方面以面向对象的三维协同设计技术带来解决方案的变革，以三维协同设计驱动整个变电设计流程并为后续的一切信息化系统提供数据基础。
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2.3 Substation软件
Substation软件主要是由美国Bentley公司所开发研制，Substation软件是一项专门用于变电站集成电气和结构设计的三维软件。Substation软件能够为实际的设计工作提供重要的功能板块。例如三维结构模型、控制简图、配电板布局、以及其他报告等模块。通过Substation软件设计变电站，可以为该设计环节提供重要的接地网、以及电缆弧垂等工具。将Substation软件应用到电气设计当中，其导线工具整体性能较强，能够实现自动进行编号，并按照类型在不同层进行应用。Substation软件还能够对短路、短路以及设备等进行错误检查。
3三维设计技术在变电站设计中的运用
3.1三维数字化模型建立
变电站控制系统三维数字模型的建立首先要根据设计图纸的要求完整地表达整个设计，并形成设计的空间三维图和平面图，确保设计符合建设工程的设计要求。其次，变电站控制系统包括摄像头、探测器、基本元件以及元件与元件之间或者元件与主机之间的连线，整个控制系统较为复杂。而元件模型是否合理则影响者三维设计整体的流畅程度，同时对于后续的施工工作的开展有较大影响，因此三维数字模型的精准设计在这里有较大的应用。另外，整个变电站系统的表达设备和基本元件的外形轮廓，专业接口的尺寸、设备之间的空间留置等等都是在设计时需要精确表达的细节。另外，关于变电站控制系统的设备信息要进行精简的命名，既要完整表达设备的信息内容，也不要过多陈列，要适应建模信息后期的储存，修改，转移和传递等要求。
3.2三维数字化变电站控制系统模型应用优化
3.2.1摄像头监控设计应用
对于二维的平面图设计，设计人员只能依靠简单的判断和估计在建筑物有关区域中进行配置，大多数摄像头的分布缺乏科学合理的设计，而对于摄像头的监控范围和角度，摄像头与人的位点举例，与电器设备的举例都无法进行侧量和校核，而在数字化三维设计中，所有变电站都是通过三维立体进行展现，能直观地看到摄像头分布，以及摄像头与其他配电装置的距离，摄像头的拍摄范围是否出现重叠等问题，就可以根据三维显示的效果进行调整，在完成合适的调整之后再将调整的情况反馈到设计中就可以优化设计。
3.2.2变电站电子围栏控制系统三维设计
变电站控制系统的围墙信息储存在电子信息平台上，设计人员将变电站控制系统的全站三维模型和围墙分布信息上传后，可以调取根据围墙的区域进行电子围栏的布置，并在三维设计中展示电子围栏的立杆，控制器等设计细节以及控制器的长高等。
3.2.3变电站室内智能辅助控制系统设计
三维设计技术不仅仅可以在变电站的室外得到应用，还可以在变电站的室内通过三维信息技术完成变电站的火灾报警、环境监测系统设计等等。另外，还可以利用3Dmax或者lumion的动画渲染和场景展示进行监测系统的模拟试用，优化监测系统的作用空间和检测范围。
结语
随着三维设计技术不断的深入发展，并在社会各个生产领域广泛应用，已经取得了显著性的应用成效。但是在变电站设计方面的应用，却仍然存在一定的缺陷与不足，导致其无法在变电站设计中发挥其应用优势。基于此情况下，我国要结合三维设计技术存在的不足进行深入研究，不断加强对其科研力度，解决三维设计技术在变电站应用中存在的问题，不断提升三维设计技术的科技含量，进而促进我国电力设计技术的快速发展。
参考文献:
[1]潘健勋.基于三维设计技术的变电站设计研究[J].科技展望,2014,25(18):115-116.
[2]杨志远.论三维设计技术在变电站设计中的运用[J].科技展望,2015,25(26):192-168.
[3]曹权林,白彪,罗庆兵等.变电站三维设计与信息化模型的应用[J].电工技术：理论与实践,2015,31(10):152-153.
论文作者:李美廷1,端木天翔2,张薇3,刘宏扬4,乌日雅5
论文发表刊物:《电力设备》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：变电站论文; 三维设计论文; 软件论文; 技术论文; 模型论文; 控制系统论文; 摄像头论文; 《电力设备》2019年第13期论文;