摘要：随着科技的进步，各类计算机软件层出不穷，特别是三维设计软件在变电站设计工作中的应用越来越广泛，有效的减少了工作量，提升了效率，解决了变电站二维设计的平面性、局限性，更全面直观的展现了变电站的三维模拟效果。本文将通过阐述三维的特点以及优越性，并对三维设计发展现状及存在问题进行分析。
关键词：变电站 三维设计 优越性
1 前言
随着信息化时代智能电网等全新观念的不断深入，对设计手段、设计理念也提出了更多新的要求，变电站设计也从传统的二维设计逐渐提升到三维设计。近年来，各电力设计院都已开始引进三维设计软件，并且取得了一定成果，证实了三维设计对变电站设计的重要意义。
2 变电站三维设计开发的意义
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。而随着电力的发展，电力系统的规模日益扩大，电力设计需求也越来越多，工程勘察设计将面临巨大的竞争压力。面对日益严峻的市场环境，只有努力提高设计单位的技术实力和业务水平，才能在竞争中立于不败之地。要提高设计单位的技术实力，首先必须改善设计平台。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，采用三维设计工具俨然已经成为变电站设计的一大趋势，它将提高变电站设计的效率，可以更直观真实的展示设计方案，并且通过碰撞检查等方法可以提前发现专业内外的配合问题，使施工阶段的差错大大减少，极大程度保证了工程质量。
3 传统二维设计的应用及缺点
二维设计具有简单、方便、上手快的优点，它所消耗的周期短，出图便捷。
现在的二维设计主要应用CAD进行制图，与过去的手工制图相比，有个质的飞越，然而它的缺点也很明显，设计者在画断面图时，必须提前在脑海中抽象出平面的三视图、剖面图，这样难免就会出现差错和纰漏，整个图形和数据全靠大脑运行和想象，而设计的正确性需靠经验和主观判断来决定，因为它需要对平面图有较高的立体抽象思维，导致现在很多的设计人员进行套图，从而许多可以在设计阶段纠正的错误，往往到了施工阶段才被发现。此外，设计图纸的不具体不详细，间接增加了现场施工难度，大大降低了工程质量。
4三维设计的特点及优越性
（1）三维效果逼真，使我们对实物一目了然。三维设计可以让设计人员和工程投资方多视点、多角度地去观察变电站工程的设计构想和立体效果，能够更形象更贴切的展示变电站成品效果图，并通过三维漫游将变电站的全貌展现在投资者面前，便于投资者判断设计是否完全符合要求。让投资者对其未来变电站的总体规划、设备布置、主控楼各个房间的功能等都有所了解，使投资者对建成后的变电站有更直观、感性的认识。此外，对于一些庞大、难以运输的电气设备，还可以从三维设计图中模拟运输，在真实的三维空间观察电气设备，减少设计失误，提高设计精确度。
（2）可实现精细化设计，并可进行三维空间的安全距离校验，避免出现碰撞情况，同时可对变电站设计各设备及材料进行自动统计，减少了传统二维设计中全站材料需人工手动统计的工作量。
（3）可实现不同专业间的协同设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆众所周知，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。
（4）对数据可改一动十。三维设计具有独特的自动修改功能，可使设计人员在改动任意一处时，其他相关部分即可自动进行修改，大大提高了工作效率。
（6）以传统方式进行数据、信息、资料的移交，工作量大、持续时间长，不能满足工程建设过程中的信息化、智能化管理的要求，容易造成移交资料和内容的不全面，降低工程建设的整体管理水平。而三维设计可实现数字化移交，它是全新的、智能化的移交方式，通过建立统一的信息平台、统一的数据约束规范、统一的数据接口规范，形成数据、成果向运行阶段的整体移交。
5 三维设计发展现状及存在的问题
5.1 数据库体系不完善，设备元件仍部分缺失
三维设计进行元件调用制图时，需提前将各设备元件做成三维实体录入系数据库，当遇到特殊元件时，需要消耗较多时间进行元件建模。目前三维设计软件库中一般仅有常规设备数据及模型，对于部分元器件比如HGIS、电抗器、电容器以及10kV出线电气设备等，元件库中均未有，而进行设备建模需要更专业的技术及对设备外形有更全面的了解，难度系数较大。5.2 软件稳定性较差，导致电脑系统瞬间崩溃，丢失数据由于三维设计软件的开发暂不完善，有时和电脑部分功能不能兼容，导致软件经常出现崩溃及强行退出等情况，使工程进展具有不可控因素。
5.3 各专业协调设计暂处于起步阶段
变电站设计主要有电气、土建、水工、暖通等专业，这些专业均需在三维设计平台建立三维实体模型，从而实现碰撞检验。然而由于变电站三维设计过程中，仅仅是少数专业在应用三维模型进行设计，多数专业基本没有参与协同设计，导致三维协同不能完全实现。
5.4 三维设计软件的再次开发不足
三维设计软件自身应用性很强，为了使三维软件发挥更好的效果，应该其进行再次开发，毕竟每个公司的情况各不相同，经过再次开发的三维软可以更切合公司的实际运用，能更好的优化设计流程，降低设计人员的劳动强度，从而使设计实现事半功倍作用，但从目前情况看，对三维设计软件进行再次开发的公司并不多。其次，作为应用软件而非通用平台软件，它的再次开发技术是不通用的，在系统维护、再次开发、协同设计与数字化管理和移交方面都比较困难，易使用户公司受制于三维设计软件厂商。
5.5 目前变电站设计人员已有自己的设计习惯，三维设计软件以数据库操作的形式区别较大，导致三维设计软件应用阻力大，学习成本高。此外，三维设计软件购买成本高，不易普遍配置。
6 总结与展望
虽然目前三维设计应用还不够全面，推广市场仍有部分阻力，但这是未来电力设计发展的趋势，它不仅能使公司设计水平有质的飞跃，而且会带来设计品质的全面提升。
参考文献
[1]三维设计技术在国内电厂设计中的研究及应用.[J]中国电业.2012（04）
[2]电力设计企业应用三维设计技术的提高.[J]电力建设.2013（04）
[3]杨桃，陈守强等，三维设计中的设计思想与意图体现，现代制造工程，2010，33（10）：77-80
论文作者:袁翠禧
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
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