变电站三维设计系统在110kV变电站设计的应用

瞿绪龙

变电站三维设计系统在110kV变电站设计的应用

瞿绪龙

在三维软件平台上，搭建110kV变电站模型，进行110kV变电站协同设计工作，结果对变电站设计工作有一定的意义。

三维设计作为信息化技术的产物，正逐渐成为设计行业的设计主流。相对于其他设计行业来说，变电站设计发展相对滞后，主要仍采用二维平面设计，目前，国内的大型电力设计院大力引进三维设计技术，正逐步取代以前二维平面绘图方式。

工程概述

110kV变电站采用国网典型设计C-10方案，110kV变电站规划建设的本期及终期规模如下

变压器：三相三绕组有载调压变压器，本期2×50MVA，终期3×50MVA；变压器的额定电压：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％，接线组别：YN，yn0，d11。

110kV出线：本期2回，本期采用不完全扩大内桥，终期2回。采用扩大内桥接线方式。

35kV侧本期6回出线，采用单母线分段接线方式；终期9回出线，采用单母线三分段接线。

10 kV本期10回出线，采用单母分段接线方式；终期15回出线，采用单母线三分段接线方式。

三维设计系统的简介

主接线设计子系统

主接线子系统可以快速将典型主接线图加入到图库中以便在设计时调用，可以批量修改间隔中设备的参数，可以方便快速的完成主接线图的设计。

三维设备布置子系统

三维设备布置子系统可以按间隔批量布置三维设备模型，也可以单个的布置。在布置时，可以从数据库中获取待布置设备列表（在主接线图中设计后存储到项目数据库），从该列表中选取设备后，设定必要的参数，就可以完成设备的布置，设备布置完成后，会自动关联到主接线图上的符号，并实时共享设备编码和参数信息。

三维导线布置子系统

采用参数化的方式完成三维导线的布置，可一次性地完成导线、金具、绝缘子串的布置，导线、金具、绝缘子串的型号都保存在数据库中，可编辑扩充。

提供了方便的修改功能，可以快速地对已布置的导线进行修改和调整，导线布置完成后，所有设计数据均保存到数据库里面，可以进行材料统计。

安全净距校验子系统

基于精准的三维变电站模型，该子系统可帮助设计人员快速、准确地完成安全净距校验工作。该子系统功能结合相关设计标准和项目的实际工况（如海拔等参数），对选定的校验项提供允许值，并在三维模型上直观地显示安全净距范围，解决了二维设计手段下校验困难的弊端。

断面图设计子系统

断面图设计子系统可以通过动态剖切方式，生成间隔的平断面图；可以快速进行材料统计、标注；可以快速完成定位尺寸标注，快速完成平断面施工图。生成的二维施工图与三维模型动态关联，当三维模型发生变化时，相应地二维图纸会自动更新，以减少设计变更时改图的工作量，提升设计质量和效率。

电气专业协同设计流程

目前，国内的电力设计院普遍将电气分为一次电气设计、二次电气设计两个部门，在三维设计平台上电气一次、电气二次专业协同设计流程如图1所示，以三维布置设计为开端，结合计算机信息技术的应用，获得电气一次、二次专业的设备材料表、平、断面等施工图。

图1　电气专业设计流程图

图2　土建专业设计流程图

图3　110kV变电站三维效果图

土建专业协同设计流程

目前，电力设计院将变电土建分为土建、暖通、水工三个专业，其协同设计流程如图2所示，以土建模块为主，实现结构详图、建筑详图、水暖消防等施工图，生成土建、水工、暖通专业的材料表。

根据以上系统设计设计的110kV变电站三维效果图如图3所示。

结语

通过在三维设计平台上进行110kV变电站设备建模，进行110kV变电站三维设计的尝试，对三维设计系统在变电站设计中的应用有一定的借鉴意义。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.24.018