浅谈三维设计在电力设计中的应用

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浅谈三维设计在电力设计中的应用

发布时间:2021-01-22T02:09:51.145Z 来源:《福光技术》2020年22期 作者: 钟伟

[导读] 基于此,本文先是对三维设计技术的特征进行分析,然后结合工程实例, 具体对三维设计在电力设计中的应用进行分析,以供参考。

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摘要:随着信息技术的日新月异,近年来三维设计技术也广泛应用于电力设计中,并取得良好的应用效果,不仅有利于设计单位充分利用现有资源,节约资金和时间,而且有利于提高电力设计的质量和品质。基于此,本文先是对三维设计技术的特征进行分析,然后结合

工程实例, 具体对三维设计在电力设计中的应用进行分析,以供参考。

关键词:三维设计;电力设计;应用

引言

随着信息技术的快速发展,传统电力设计中的二维设计技术已经无法满足要求。与此同时,国家电网也不断推进数字化设计革新,并提出了要大力推广三维设计的理念,要求电力设计单位积极应用三维 设计技术不断提升设计质量和设计效果,实现工程数据智能化管控和

数据共享,从而推动电力工程建设发展。也正因为如此,目前电力设 计中三维设计技术应用已经成为必然的趋势。

1、三维设计技术的特征

随着 5G 时代的到来,新型的三维设计平台在设计数据信息存储、传输质量和效率等方面均有着较大的优势,因此被普遍应用到电力设计中。而三维设计技术的特点,具体体现在以下几个方面:

协同性。协同性是三维设计技术一大显著的特征,也是区别于传统设计方法的一个特征。通过应用三维设计技术,可有效发挥出网络平台的优势,实现多个专业相互协同的三维设计工作形式。换而言之,就是在三维设计过程中,将每个专业都集中到系统软件平台中, 然

后对整个过程进行协同设计。相比较传统的二维设计,三维设计能在设计平台上创建相应的模型和数据,其设计信息量也是二维设计远远

达不到的,且可以及时收集和获取相应的模型和数据,进而实现专业设计的同步。

直观性。直观性是三维设计技术一个重要的特征,主要因 为该设计技术是利用全立体模型计算和布置的方法,以此为电力工程 创建一个仿真的环境,然后在这个仿真的环境下进行电力设计。相比 较传统二维设计,三维设计的直观性更加强,能在计算机平台上清楚 地看到

各种故障点,或者是需要预留的空间位置等等,因此有利于提 升电力设计质量,并为电力工程发展奠定良好的基础。

信息集成性。信息集成性也是三维设计技术一个重要的特征,主要因为三维设计能够以模型构建的形式将一个灵活的、现实的三维空间表现出来,并在这个模型中进行设计工作。实际上,这个构建出的模型便是各种信息的集成,包括工程、管理、几何、物理等多个专业

领域,且该模型还具有图形和非图形的属性,因此具有高度的信息集成性,可为电力工程设计提供有效的数据参考,并促进电力工程的发

展。

数据贯通性。这一特征主要表现在三维设计数据能与二维 设计数据有机结合,且具有明显的可靠性和准确性,因此在电力设计 中应用三维设计技术,能够有效避免不同数据库间需要数据接口等问 题。另外,在技术层面,三维设计技术数据贯通性的特点,还可有效 保障系

统设计和布置设计的一致性,从而不断提升设计的质量,减少 设计出图及审核时的时间,提升设计工作的效率。

2、三维设计技术在电力设计中的应用

以下以某 220kV 变电站设计工程为例,具体分析三维设计技术在该工程设计中的应用。

构建三维设计模型

变电站工程设计专业较强,为了更好地提升变电工程设计的质量, 在实际设计工作中采用的三维设计技术。由于三维设计技术具有协同性、直观性、信息集成性、数据贯通性等特点,可通过设备参数化功能将电气设备及土建构架等进行参数化建模,以便更加高效进行各

种尺寸和类型的三维设计。在实际应用过程中,通过三维导线连接功能, 可实现自动捕捉设备接线端子的连接,同时可对弧垂和线夹的角

度进行核定,从而绘制出更加详细和规范的图画。另外,由于电气设备及土建构架等均是按照实际尺寸进行绘制,且所有设备都附带其相

应的参数信息,因此设计人员在设计过程中,可以随时进行数据的审核, 业主和施工人员也可以在此基础上进行全方位的了解。

数据校验

三维设计技术在变电工程设计中的应用,还可借助其数据贯通性的特征对变电工程设计中所有的内容进行核对和核算,如在创建的三 维模型中,先对所有项目的参数信息进行定义,之后便可随时对需要 核算的项目进行核算,也可校验其相关的范围。在对不同项目及参数 信息校对和核算过程中,能够找出设计中存在不合理之处并加以改正, 从而保证设计的质量。

防雷保护设计

防雷保护设计是变电站工程设计中一项重要的内容,为了有效提 升变电站建设完成后的防雷效果,也有必要利用三维设计技术对防雷模式设计进行优化。在具体的应用过程中,借助创建的三维模型进行 防雷模块设计,可自动识别出土建架构中的避雷设备,如避雷针等,

也可自动计算出避雷针联合保护的范围,从而直观地看到变电站建设 后的防雷效果,这样设计人员便可在此基础上对变电站的防雷保护设

计进行优化,从而提高变电站设计的质量和效率。

优化设计

在以往变电站设计中,需要绘制许多设计图纸,不仅为增加设计人 员的工作量,而且不利于提升变电站工程设计的效率。而三维设计技术 的应用,设计人员可通过专门的设计软件来绘制一张三维设计图,且这 张三维设计图中全面体现了变电站的内容,只需要对平面图进

行剖切便 可直观地看到变电站中各个方面的结构及内容,可以有效保证平面图和 断面图的一致性。另外,在三维变电站设计过程中,可自

动对间隔断面 中的设备间距进行标注,如此一来可有效减轻设计人员的工作负担,并 大大提升变电工程设计的效率。同时,设计人员还可

从创建的三维模型 中直接提取出所需要的数据,并生成相应的施工图纸和相关的材料表, 且三维模型与二维总平面图之间可有效转换,这

样便能大大提升施工设 计图纸的准确性,进而保证施工顺利进行及施工质量。

输电线路设计

在变电站工程设计中,输电线路的设计尤其关键。在以往的输电线路设计中,通常是根据工作人员的主观经验来选择线路路径,难以保证选线的精确性。而通过三维设计技术的应用,可以动态化的形式将复杂的问题简化化,从而优化输电线线路设计。比如,若线路较

长, 且线路经过的地形较为复杂,此时可借助三维设计技术对多样复杂的路线进行模拟,以此实现快速选线,并保证选线的准确性。另外

在线路设计时,还能借助三维技术对线路进行优化排序。在三维设计技术具体的应用过程中,首先是进行起始点和终点的选择,之后在利

用三维设计技术建立适量的地理信息模型,设置路障的缓冲半径,从而自动对工程中所有线路路径进行优选,期间还会对影响输电线路的

障碍区域进行分析,进而避开这些障碍区域。另外,在输电线路设计过程中, 若有存在异常情况,系统也会在短时间内自动发出警报信

息,以便重新选择线路路径。可见,三维设计技术的应用,可有效降低设计人员的工作时间,提升设计工作的效率及精确的,且在选择变

电站站点时能够自动计算出选择范围内最近的缓冲区距离。

结语

综上,目前三维设计技术已经在电力设计中普及,且朝着不断深 化和完善的方向发展。由于三维设计技术具有协同性、直观性、信息集成性、数据贯通性等特点,因此在电力设计中应用,可实现各个专 业的有效协同,降低电力设计中各种问题的发生,同时还能够减轻设

计人员的工作压力,提升设计工作的效率及工作精准度。未来三维设 计在电力工程设计中应用将会越来越好,可为电力事业发展注入更多

的动力和活力。

参考文献

温媛媛 . 电力设计的智能化发展研究 [J]. 住宅与房地产,2020(03):91.

陈亮德 . 数字化三维设计在变电站设计工作中的运用 [J]. 通讯世界,2019,26(12):204-205.

张鲲 . 三维数字化设计技术在输电工程中的应用 [J]. 电力勘测设计,2019(04):55-60.