變電站三維設計系統在110kV變電站設計的應用

瞿緒龍

變電站三維設計系統在110kV變電站設計的應用

瞿緒龍

在三維軟件平臺上，搭建110kV變電站模型，進行110kV變電站協同設計工作，結果對變電站設計工作有一定的意義。

三維設計作為信息化技術的產物，正逐漸成為設計行業的設計主流。相對于其他設計行業來說，變電站設計發展相對滯后，主要仍采用二維平面設計，目前，國內的大型電力設計院大力引進三維設計技術，正逐步取代以前二維平面繪圖方式。

工程概述

110kV變電站采用國網典型設計C-10方案，110kV變電站規劃建設的本期及終期規模如下

變壓器：三相三繞組有載調壓變壓器，本期2×50MVA，終期3×50MVA；變壓器的額定電壓：110±8×1.25％/38.5±2×2.5％/10.5kV；阻抗：Uk1-2=10.5％；Uk1-3=17.5％；Uk2-3=6.5％，接線組別：YN，yn0，d11。

110kV出線：本期2回，本期采用不完全擴大內橋，終期2回。采用擴大內橋接線方式。

35kV側本期6回出線，采用單母線分段接線方式；終期9回出線，采用單母線三分段接線。

10 kV本期10回出線，采用單母分段接線方式；終期15回出線，采用單母線三分段接線方式。

三維設計系統的簡介

主接線設計子系統

主接線子系統可以快速將典型主接線圖加入到圖庫中以便在設計時調用，可以批量修改間隔中設備的參數，可以方便快速的完成主接線圖的設計。

三維設備布置子系統

三維設備布置子系統可以按間隔批量布置三維設備模型，也可以單個的布置。在布置時，可以從數據庫中獲取待布置設備列表（在主接線圖中設計后存儲到項目數據庫），從該列表中選取設備后，設定必要的參數，就可以完成設備的布置，設備布置完成后，會自動關聯到主接線圖上的符號，并實時共享設備編碼和參數信息。

三維導線布置子系統

采用參數化的方式完成三維導線的布置，可一次性地完成導線、金具、絕緣子串的布置，導線、金具、絕緣子串的型號都保存在數據庫中，可編輯擴充。

提供了方便的修改功能，可以快速地對已布置的導線進行修改和調整，導線布置完成后，所有設計數據均保存到數據庫里面，可以進行材料統計。

安全凈距校驗子系統

基于精準的三維變電站模型，該子系統可幫助設計人員快速、準確地完成安全凈距校驗工作。該子系統功能結合相關設計標準和項目的實際工況（如海拔等參數），對選定的校驗項提供允許值，并在三維模型上直觀地顯示安全凈距范圍，解決了二維設計手段下校驗困難的弊端。

斷面圖設計子系統

斷面圖設計子系統可以通過動態剖切方式，生成間隔的平斷面圖；可以快速進行材料統計、標注；可以快速完成定位尺寸標注，快速完成平斷面施工圖。生成的二維施工圖與三維模型動態關聯，當三維模型發生變化時，相應地二維圖紙會自動更新，以減少設計變更時改圖的工作量，提升設計質量和效率。

電氣專業協同設計流程

目前，國內的電力設計院普遍將電氣分為一次電氣設計、二次電氣設計兩個部門，在三維設計平臺上電氣一次、電氣二次專業協同設計流程如圖1所示，以三維布置設計為開端，結合計算機信息技術的應用，獲得電氣一次、二次專業的設備材料表、平、斷面等施工圖。

圖1　電氣專業設計流程圖

圖2　土建專業設計流程圖

圖3　110kV變電站三維效果圖

土建專業協同設計流程

目前，電力設計院將變電土建分為土建、暖通、水工三個專業，其協同設計流程如圖2所示，以土建模塊為主，實現結構詳圖、建筑詳圖、水暖消防等施工圖，生成土建、水工、暖通專業的材料表。

根據以上系統設計設計的110kV變電站三維效果圖如圖3所示。

結語

通過在三維設計平臺上進行110kV變電站設備建模，進行110kV變電站三維設計的嘗試，對三維設計系統在變電站設計中的應用有一定的借鑒意義。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.018