基于三维设计技术的变电站设计研究

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1、基于三维设计技术的变电站设计研究摘要：在变电站设计过程中采用三维设计技术，具有无可比拟的优势，其设计不仅直观生动，利于多个方面的有效协调配合。还能有效降低变电站设计的费用，压缩工期，帮助做出更好地决策。在未来的变电站设计过程中，三维设计技术将是一个很好的发展趋势，值得多加重视，所以本文就针对三维设计技术的变电站设计展开简要探讨。关键词：变电站设计；三维技术；研究引言当前变电站设计中对二维设计的采用程度相对较高，整个工程设计依靠设计人员的空间想象力和工程制图技能完成三维空间设计，这种方法缺乏对设计质量的有效控制，己难以适应目前各电网公

2、司对设计精细化的需求。而通过技术的进步，有效运用三维设计则具有精细化的特点，在适应了复杂的变电站设计、不断压缩的设计周期和设计资料的数字化移交等要求的同时，完善了工程设计人员充分表达设计思想的手段，是一种能提高项目质量的助推器，也是实现变电工程全寿命周期管理的有效工具，更是未来变电工程设计的发展趋势。一、变电站设计中应用三维设计技术的重要意义应用三维数字化技术进行户内变电站设计是未来设计的发展趋势。目前，国内有很多电力设计单位己经在变电站设计的各阶段不同程度地利用各类三维设计软件开展设计工作。采用三维设计和数字化移交有以下几点重要意

3、义：可以做到与施工现场实际情况相同的精细化设计，可方便地进行安全距离校验和材料统计，有效避免了不同专业间的管线发生碰撞，并使材料统计更为精准；各专业通过同一个设计平台进行全专业协同设计，这不仅提高了不同专业间的配合效率，还避免了接口过程中的错误;可将变电站的方案、设备参数等数据制作成三维变电站模型，从而为业主提供真实的展示效果。该数据可用于变电站的全寿命周期管理，有利于工程竣工后的维护和改造，也为设计服务的延伸增值提供了可能。二、三维变电站设计的特点数字化三维设计，是以数据库为基础平台，三维设计环境为基本的工作环境，三维模型为载体，

4、对数据的处理是整个数字化三维设计工作的核心。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。设备建模包括：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。构筑物建模：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

5、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。项目的层次划分和数据的完善情况也要考虑到后续数字化移交和智能变电站应用的需要，根据项目的实际情况进行微调。三、变电站设计中三维设计技术的应用1、Microstation应用1.1创建三维模型库(1)元件建模。变电站三维模型包括设备模型和土建支架模型，统称元件模型。元件建模是三维数字化设计的最初步骤，受计算机软硬件水平限制，在保证三维布置校验有效性的基础上，必须对元件信息进行简

6、化。合理的元件模型及附加属性不仅可满足后期的设计需求，而且可以保证三维设计的流畅性，提高三维设计效率。变电站元件建模的重点与难点是设备建模。理想的设备建模过程应该是设备厂家根据工程设计方的需求提供指定文件格式和要求的三维模型，模型严格按照1:1绘制，且设备厂家对其模型的准确性负责。(1)设备模型命名。在设备模型的创建中，应采用规范的命名方式。三维数字模型命名应具有唯一性、准确性和合理性，便于识别、管理、存储、发布和更改，同时应具有可扩充性，便于追溯和版本(版次)的有效控制，可使用字母、数字和下划线表示。1.2三维设计。三维数字化技术

7、将传统在二维平面上设计变电站设备和设施，改为在虚拟三维空间“建造”真正的变电站。它全面地将变电站设计的各个专业有机结合，涉及到电气、结构、建筑、总图、水工和暖通等专业。各专业在相同的基础功能模块和各自的专业模块上模拟变电站的各个部分，采用协同设计工作模式，每个设计者都可以“看到”他人的工作，充分沟通，相互配合，不断地修改与更新。设计人员在三维环境中，利用软件工具输入相关数据后，即可在三维环境中实时看到设计决策的结果，从而迅速掌握有效的空间位置，合理完成布置设计。1.3变电站漫游。利用Microstation软件的三维渲染功能，在设计

8、完成时输出变电站整体渲染效果图及三维动画，展现变电站三维全景。与传统工作模式相比，通过三维软件建立的模型是由设计人员创建的准确设计模型，以它为蓝本制作的动画或效果图，能够更加准确地反映工程项目实际情况。对于一些简单的展示效果或工程特定