摘要：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。
关键词：数字化；三维设计；变电工程；应用
1三维数字化设计技术的现状及趋势
1.1国内外相关技术的应用情况
国际上工程公司在20世纪90年代中期开始在电力工程中应用三维设计技术，欧美的大多数工程公司承接的项目基本上是工程总承包项目，所以普遍意识到施工过程中碰撞带来的成本损失和提高设计质量带来的效益。国内在火力发电厂设计领域三维设计技术应用起步于20世纪90年代，在电厂设计方面三维模型技术产生的初衷是辅助复杂主厂房设计，由于管道、电气、结构等多专业交叉，因此应用重点在于立体空间的分配，以减少碰撞的发生。从发电领域的应用效果来看，三维设计能更准确地表达技术人员的设计意图，更有利于多专业配合，减少错漏碰，有助于设计方案的优化，使得设计人员和决策人员能全面准确地了解工程实际情况。同时发电领域所应用的三维设计软件多以数据库为基础，数字化程度高，信息流较为通畅。
1.2输变电工程应用的必要性
虽然主流的二维设计结合相关的分析计算软件基本可以解决输变电工程设计中的大多数技术问题，但是随着我国城市化进程地不断加快，土地资源日益紧缺，地下、半地下变电站将会增多，线路走廊变得日益紧张，对线路路径设计精细化要求越来越高；同时特高压交直流输电技术的广泛应用对于设计技术提出了更高的要求，设计技术需要进行一次新的变革。三维技术在机械、电子、航空、航天、建筑、核电、水力等领域得到广泛的应用，三维设计可以解决在同一区域内多专业同时设计的碰撞、模型统计等问题，三维模型作为图形三维设计是工程设计的必然趋势。另一方面受制于各专业软件平台各异，数据标准不统一，存在着设计信息重复输入、信息利用率偏低等弊端。输变电工程设计相对而言设计周期短，精细化程度高，需要进行信息数字化重组，促进信息的传递，从而从根本上提高设计的质量与效率。
2三维数字化设计技术相关内容阐述
2.1三维数字化设计技术
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。
2.2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。
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2.3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。
3三维数字化设计技术在输变电工程中的应用探讨
3.1输变电工程中应用三维数字化设计的过程
三维数字化设计技术在输变电中，具有较为普遍的应用。为了进一步明确三维数字化设计技术的应用情况，对其在输变电工程中的应用过程加以深入分析。在输变电工程信息录入方面。输变电工程在施工中，在水文、环境和地质等诸多因素的影响下，信息录入存在相应的难度。而从实际的输变电工程来说，通过对现场输变电工程地质信多元化相关信息的挖掘，实现对信息的数字化处理。从而为输变电线路工程选择相对科学与合理的线路，对拆迁赔偿费用加以精化，最终可以为提升输变电的建设水平，奠定坚实的基础。在输变电施工流程方面。与线路工程相比，输变电工程在施工中有更多的专业交叉，尤其在施工中对于线路的平面布局和建筑物布局等，在单向的空间内专业交叉项目较多。在输变电工程信息传递方面。图形信息与数据信息，是输变电工程三维数字化设计技术的重点内容，在数字设计工作中具有密切的关系，可以为三维技术的应用提供科学有力的依据。因此，将三维数字化设计技术应用于输变电工程中，应加强对三维数字化设计过程的了解，明确其在应用中应注意的问题。
3.2三维数字化设计各种技术在输变电工程中的应用
在输变电工程发展中，三维数字化设计各种技术的应用，能够有效促进输变电的全面发展。首先，要加强对输变电工程中三维数字化设计技术的软、硬碰撞检测。一般来说，在地下变电站工程中红，软、硬碰撞检测对于三维数字设计质量的提高，具有重要影响。碰撞检测主要是实体模型之间，发生相应的碰撞检测，比较适合应用于多专业相互交界的复杂性空间，无论是在户内还是在户外变电站工程中，其汇集区域性专业设计会取得较好的检测效果。其次，实体模型统计与软件平台的整合。在输变电工程中，可以利用导线、钢构架等材料，对实体模型进行同年级和规划，实现对传统二维设计自行统计方式的转变。由此，从不同层面上提高三维数字化设计的质量。同时，利用各种软件信息接口的整合，并通过对现有短路电流的计算和导体的应用，实现对三维数字化设计信息的一次性录入。最后勘测信息挖掘技术。在输变电工程中，通过激光点云技术等，充分加强对输变电工程信息勘测的挖掘，进一步完成对输变电工程精细化产前和跨越的统计，由此完成对输变电三维场景的选址。
3.3针对碰撞检测
户内及地下配备的各类变电站含有交错形态的复杂电流，特高压这类设备密切关系到检测软硬碰撞。从输变电的建设看，这类检测针对于碰撞性的实体模型，更合适用作测定复杂及交错形态的多专业碰撞。针对于地下构建的某些变电站，新式检测汇聚了本区段配备的电缆沟道、风管及线缆桥架，因而获取了优良的总体实效。与之相对，检测得出的软碰撞针对于模型彼此必备的间隔，有待校核的间隔包含了防雷的变电站范围、电气的距离等。从现状看，设计换流站时可借助于校核的手段以便于测定复杂的各构件间隔。针对于跨越性的线路测定、跨建筑的测定，都可选取新式检测。
4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:杨柳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：工程论文; 输变电论文; 技术论文; 变电站论文; 信息论文; 模型论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第29期论文;