变电工程数字化三维设计的深入应用研究论文_林木

变电工程数字化三维设计的深入应用研究论文_林木

(中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司)

摘要:随着经济的发展和科技的进步,我国逐渐进入互联网+时代。在此新的发展形势下,我国各行业均通过创新实现全面性发展。就现阶段变电工程的发展现状而言,为了能够提升变电的应用水平,逐渐将三维数字化设计技术应用到变电工程中。三维数字化设计技术的应用,在一定程度上提高了变电的智能化和集成性,使变电信息的快速传输更为便捷。本文就变电工程数字化三维设计及成果移交的深入应用展开探讨。

关键词:数字化;三维设计;变电工程;应用

引言

通过变电工程数字化设计,将能够极大的提高变电站的设计质量、设计效率。可视化程度大大提高,检索难度大大降低。工程信息将由设计部门数字化移交给其他生产或管理部门。数据信息将贯穿设计、建设、运行、维护直到退役,多阶段、多环节、多部门共同维护和使用,支撑变电站全寿命周期的管理理念。

1三维数字化设计技术相关内容阐述

1.1三维数字化设计技术

借助三维数字化设计,能够将有用的勘测数据信息进行重组,实现对相应数据信息的快速传递,最终完成对变电信息的顺畅实时传输。利用三维数字化设计技术,能够提升模型构建的精准性,从科学技术的角度出发,为变电原有勘测数据信息的精准性提升,奠定了基础。由此能够看出,三维数字化设计技术的研发,是从多个关联性的专业着手,注重工程空间的分配,具有时效性、新颖性和优质性的特点。

1.2变电数字化三维应用的范围和特点

变电数字化三维设计涉及变电设计工作的全部内容,面向于变电设计中的电气、土建、结构、水暖、场地等专业。变电站建模的对象主要包括变电站设备建模、建构筑物和辅助设施。设备建模包含主要设备、高压开关柜、二次屏柜、金具材料等。建构筑建模:建筑物的建模,是指利用三维模型,来对变电工程内的建筑物进行构建,包括墙体、梁柱、门窗、孔洞、楼梯、爬梯等。构筑物建膜:指基础、构架、设备支架等,构筑物的零部件较多,根据不同的工程构筑物的尺寸和类型变化也较多。辅助设施建模:主要包括总图专业的道路、挡土墙、围墙、地下管道、电缆沟等,还包括接地和防雷措施。在设计过程中也要注意层次结构的划分,便于在项目中对某一区域或系统进行调整和修改,同时也要考虑到后续项目中对某些模型的复用。

1.3应用三维数字化设计技术的价值

目前,三维数字化设计技术在计算机软件的支持下应用于变电工程中,既可以实现对相关领域中设计碰撞等隐性问题的解决,信息化的大数据又方便了工程的整体移交。于传统设计相比,采用三维数字化设计技术,能够通过多样化专业的联合性应用,提高密切协同水平,实现对设计方案的进一步优化,从不同方面实现对变电工程的精准解析,并通过对数据库中相关信息的勘测,提升变电信息传输的通畅性。

2变电工程数字化三维设计应用

2.1变电三维设计软件

变电三维设计软件作为一种专业化的三维设计系统,在工程实际应用有其突出的特点,现依据北京博超时代公司的STD-R软件来对变电三维设计软件的特点和应用方式来进行一下分析。STD-R软件可协助设计人员在变电站设计中完成以下设计工作:二维原理图、三维模型布置、二维平断面图、防雷设计、端子接线图等系统的设计,并能够生成材料表和其他报告,可执行冲突和干涉检测和间距检查,还可以利用模型进行评审演示。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个设计过程中,可利用三维建模工具,从现有的目录中选择对象插人项目中,以数据驱动模型,模型的组件与数据库连接,可提供组件的数据、符号以及与该部件相关联的任何附属的信息。STD-R中包含控制系统设计软件和电气设计软件,导线在系统中作为单独的导线类型来处理,与通常的图形线不同,在设备间连接时能够自动进行连接或断开,连接处形成连接关系,用软件来辨认连接方式。导线的编号可自动生成,不同类型的导线可分配到不同的图层,方便后续的修改和调整。在放置符号时,需要在系统中生成唯一的ID码,并能够参考到三维设计环境中,并能够在设计中通过关联关系快速导航到三维模块中的位置。便于后续工作的杳找和修改。在编辑过程中,绘图软件还有一定的自动纠错功能,减少手工检查的工作量,提高整体绘图的准确性,这种模式减轻了修改和校审工作中的一部分工作量。数字化三维设计,利用了一个集成的部件数据库,使用在项目中不同区域的元件能够有相同的标识,并能够在工作的不同阶段进行快速的统计,并根据需要生成统计报告。还可以生成订购单、工作量统计单等,为后续的统计工作提供相应数据。在完成布置设计后,可生成各种布置图纸,单线图、轴测图、接线图等,并且在生成的不同图纸上,信息可以互通,选择某个元件可以查到相关图纸上同一个元件的信息。数字化三维设计模型,为数字化移交提供了技术手段,其中的设计数据信息,作为数字化移交的主要内容,也是数字化变电站的初始化信息,为后续的数字化变电站和数字电网工作做好了基础的数据准备。

2.3整合各类的模型及平台

统计得出的实体模型变更了旧式路径下的二维设计,三维模型有序融汇了全方位的变电金具、钢构架及衔接的导线。这样设置出来的实体模型摒除了常规统计依循的思路,提升设计效率。三维设计还整合了多种接口的配套软件,整合的部分含有短路电流潮流计算、选取设备及导体的型号、导线力学计算等软件。先要录入初期必备的设计数据信息,而后即可反复予以选用。

2.2变电工程数字化三维设计应用范围及深度

(1)方案设计阶段。数字化三维设计在本阶段提供可视化效果,直观的展现出变电站方案,介绍变电站三维设计应用及数字化交付方面的目标,更好的体现设计想法和创新亮点。(2)可行性研究阶段。本阶段的数字化设计侧重于地学信息应用,利用地理信息系统、勘察数据系统以及水文信息数据指导变电站站址选择、大件运输方案。(3)初步设计阶段。搭建全专业全员参加的数字化设计平台,开展电气、结构、建筑、水工、暖通、总图等各专业的协同设计。通过三维布置,在数据库里的标准化三维方案基础上,对各电压等级配电装置场地进行优化,以碰撞校验和电气距离校验确保尺寸优化的合理性。实现多专业并行设计模式的协同设计。优化总平面布置时,配电装置与建筑物优化同时展开,电缆沟布置与设备支架布置同时展开,基础与排水设施同时布置。避免工作质量通病,提高设计效率。该阶段需要提交满足初设深度要求的数字化变电站模型数据,以供评审单位、招标单位、建设单位使用。(4)施工图设计阶段。在施工图阶段,根据中标的厂家资料,绘制三维模型并录入模型库;在前阶段三维成品基础上,根据实际施工图内容进行智能替换布置。通过各专业的三维模块工具,三维设计二维出图,完成主要施工图卷册的出图工作。设计完成后,通过三维渲染,输出变电站整体渲染效果及三维动画,展现变电站三维全景,更加准确的反映工程项目实际情况。实现虚拟交底,让业主单位对建设效果实时掌握,同时也让施工单位人员对一些特定的工程细节有了直观、准确的把握,从而如实的反映设计思想、体现设计理念。(5)运行维护阶段。三维设计为业主提供传统设计产品的同时,还交付给业主与采购、施工安装、运行、资产管理相关的数字化设计成品,协助业主建立交付平台。工程数据流可用于变电站设计、建设、运行维护各个阶段,增加设计成品的附加值。

结语

变电站数字化三维设计,是智能电网进行数据关联的重要途径,在项目中的各种物项均需要按照项目约定的编码规则来进行实施,使整个项目中的数据形成一个相互关联的整体,方便数据的互通和数据查阅,也为数字化移交和后续的维护工作打下良好基础。

参考文献:

[1]胡君.构建数字化设计体系,引领电网建设发展方向[J].电力建设,2017.

[2]郄鑫.三维数字化设计技术在变电工程中的应用[J].电网与清洁能源,2015

论文作者:林木

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/17

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