試論三維設計技術在變電站設計中的運用

謝丹 陳慶偉 朱元吉 秦舒宇

摘 要：三維設計技術在設計行業發揮著重要的作用，不但提升了設計的效率，而且還確保了設計的質量。而三維設計技術在變電站設計中的應用，成功的解決了傳統二維設計技術存在的問題，彌補了二維技術設計存在的交叉干擾的不足，為變電站設計發展起到了積極的推動作用。本文主要論述了變電站三維設計的主要平臺，同時對三維設計技術在變電站設計中的運用作出了全面分析。

關鍵詞：三維設計技術;變電站設計;主要平臺;應用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.159

隨著計算機技術快速穩定的發展，促進了越來越多的新興技術在變電站設計中的應用。目前，二維設計仍然成為國內變電站設計的主要應用技術，當前這種二維設計技術難以避免交叉干擾等問題。不但需要花費大量的時間進行方案審核，而且出現了專業協調的紕漏等問題。三維設計技術作為當前最為先進的設計技術，在工廠設計中發揮著較為明顯的優勢，但是該技術在變電站設計中的應用，解決了傳統二維設計存在的缺陷，提高了變電站設計的質量。但是仍然存在諸多不足，限制了三維技術優勢的發揮。因此，我國要不斷深入對三維設計技術的研究，使其徹底取代二維設計技術，為電力設計的發展發揮其作用。

1 變電站三維設計的主要平臺分析

1.1 3Dmax軟件

3Dmax軟件作為當前作為知名的三維造型，該軟件具備較高的應用價值，該軟件具有顯著性的應用優勢。不但能夠保證操作面簡單快捷，而且還具備較強的視圖功能。與其他設計軟件相比較而言，3Dmax軟件在渲染效果方面占據較為明顯的優勢，3Dmax軟件具備較強的兼容性。因此，在實際的設計過程當中，不需要花費過多的精力和時間學習3Dmax軟件相關知識，3Dmax軟件整個操作流程相對較為簡單，通俗易懂、便于操作。但是在通過3Dmax軟件進行設計變電站，則存在明顯的缺陷與不足。3Dmax軟件更適用于效果圖方面，而在工程圖方面卻沒有明顯的優勢，致使其在工程圖設計中具有一定的限制。

1.2 PDMS軟件

PDMS軟件是一款工廠三維設計管理系統，通常主要被應用于化工領域、石油領域、以及電力領域等。而PDMS軟件在實際的應用當中，可以通過多方協同的設計模式，創建出實體模型。與此同時，PDMS軟件還能夠對平面圖進行自動更新及標注。尤其在變電站的設計當中，PDMS軟件發揮的作用是作為強大的，也是應用最為廣泛的。應用PDMS軟件設計變電站，需要創建豐富的數據庫。但是PDMS軟件在該領域的應用，消耗了大量的時間，這是由其本身的應用性質所決定。而將PDMS軟件應用到工廠設計領域中，不但可以節約大量的時間，而且還能夠體現出其應用價值，同時將會取得顯著性的應用效果。

1.3 Substation 軟件

Substation 軟件主要是由美國Bentley公司所開發研制，Substation 軟件是一項專門用于變電站集成電氣和結構設計的三維軟件[2]。Substation 軟件能夠為實際的設計工作提供重要的功能板塊。例如三維結構模型、控制簡圖、配電板布局、以及其他報告等模塊。通過Substation 軟件設計變電站，可以為該設計環節提供重要的接地網、以及電纜弧垂等工具。將Substation 軟件應用到電氣設計當中，其導線工具整體性能較強，能夠實現自動進行編號，并按照類型在不同層進行應用。Substation 軟件還能夠對短路、短路以及設備等進行錯誤檢查。

2 三維設計技術在變電站設計中的應用

2.1 三維建模深度要求

若想實現三維設計，則需要預先對建模深度進行深入研究。建模深度不但影響著三維設計的進度與工作量，而且還關系到三維設計的總體質量及效率。電氣設備作為變電站的核心設備，需要對其模型的建模深度、建模精度等作出明確的規定，以此為三維設計人員開展相關工作提供保障。

2.2 創建三維模型庫

三維模型庫的創建主要針對土建支架模型與設備模型，而當前這兩種模型又構成了元件模型。因此在三維設計過程中，元件建模是三維設計工作開展的初始環節，而三維設計方案的整體質量，在很大程度上決定著元件建模的水平。在確保三維布置校檢有效性的前提下，設計人員需要結合實際情況，不斷簡化元件信息。而元件模型是否合理，嚴重影響著三維設計的是否流暢，同時對于后續工作的開展具有一定的直接性影響。基于土建支架模型與設備模型而言，設備建模難度系數相對較高。一般情況下，要想實現設備模型創建達到預期的理想效果，則需要設備供應商提供指定的文件格式[1]，或者提供較為完善的三維模型。同時要確保模型的繪制比例達標。此外，設備供應商要為其模型質量負責。

在創建模型的過程當中，設備模型的命名要嚴格執行相關標準規定，不可出現較為隨意化的情況。相對于三維數字模型命名而言，其命名具備唯一性、準確性、以及合理性等特點。而當前這種命名方式主要是為了方便識別，以及對其進行一些列的管理。同時，三維數字模型的命名還可以使用數字、字母、下劃線等。此外，創建模型庫的過程中，設計人員需要簡化模型的幾何細節，以此來節約模型庫的存儲空間。而簡化模型幾何細節需要遵循以下原則：（1）模型的簡化，主要為了方便識別或者繪圖，不得產生過多的歧義。（2）充分保證模型自身功能表達不會受到影響，并且也不會對其基本結構造成不良影響。（3）不得對模型裝配造成影響。（4）在模型幾何細節簡化過程中，要保證其關鍵尺寸不得被簡化，也不能夠簡化其專業接口部分。

3 結束語

三維設計技術憑借其自身的強大優勢，在未來的發展過程當中必然會具有良好的發展空間。隨著三維設計技術不斷的深入發展，并在社會各個生產領域廣泛應用，已經取得了顯著性的應用成效。但是在變電站設計方面的應用，卻仍然存在一定的缺陷與不足，導致其無法在變電站設計中發揮其應用優勢。基于此情況下，我國要結合三維設計技術存在的不足進行深入研究，不斷加強對其科研力度，解決三維設計技術在變電站應用中存在的問題，不斷提升三維設計技術的科技含量，進而促進我國電力設計技術的快速發展。

參考文獻：

[1]潘健勛.基于三維設計技術的變電站設計研究[J].科技展望，2014，25（18）：115-116.

[2]楊志遠.論三維設計技術在變電站設計中的運用[J].科技展望，2015，25（26）：192-168.

[3]曹權林，白彪，羅慶兵等.變電站三維設計與信息化模型的應用[J].電工技術：理論與實踐，2015，31（10）：152-153.