三维数字化设计技术在输变电工程中的应用

三维数字化设计技术在输变电工程中的应用

张传开1廖凯2

（1恩施杰锐电力工程有限公司湖北恩施445000；

2国电恩施水电开发有限公司湖北恩施445000）

摘要：随着经济快速的进步，输变电也拓展了原先的工程规模。在微机辅助下，输变电采纳了数字化三维新式的设计，更能便于传送输变电的日常信息。数字化及三维形态的输变电设计吻合了新形势下的设计趋势，提升了输变电必备的智能及集成性，网络辅助的工程设计获取了优良的实效。本文介绍了三维数字化设计技术的特点，在输变电工程中的应用。

关键词：三维数字化；输变电

1三维数字化设计技术的概述

三维数字设计技术是目前社会形势的快速发展，高科技技术的兴起。三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础。它是建立在平面和二维设计的基础上，让设计目标更立体化，更形象化的一种新兴设计方法。对于三维数字设计技术，主要内容总结如下：不同时期，综合各种调查信息，根据相关调查信息数据挖掘，实现综合多元数据整合分析。借助三维数字设计，可以调和调查数据，实现快速传输信息的相应数据，最终完成实时传输信息的平稳传输。采用三维数字化设计技术，可以提高模型的准确性建立，从科技的角度来看，为原有的电力传输调查数据提高准确性奠定了基础。可以看出，三维数字设计技术的发展是从一些相关专业开始，注重工程空间的配置，具有及时性，新颖性和高品质特点。

2三维数字化设计技术的现状及趋势

2.1国内外相关技术的应用情况

国际上工程公司在20世纪90年代中期开始在电力工程中应用三维设计技术，欧美的大多数工程公司承接的项目基本上是工程总承包项目，所以普遍意识到施工过程中碰撞带来的成本损失和提高设计质量带来的效益。国内在火力发电厂设计领域三维设计技术应用起步于20世纪90年代，在电厂设计方面三维模型技术产生的初衷是辅助复杂主厂房设计，由于管道、电气、结构等多专业交叉，因此应用重点在于立体空间的分配，以减少碰撞的发生。从发电领域的应用效果来看，三维设计能更准确地表达技术人员的设计意图，更有利于多专业配合，减少错漏碰，有助于设计方案的优化，使得设计人员和决策人员能全面准确地了解工程实际情况。同时发电领域所应用的三维设计软件多以数据库为基础，数字化程度高，信息流较为通畅。

2.2输变电工程应用的必要性

虽然主流的二维设计结合相关的分析计算软件基本可以解决输变电工程设计中的大多数技术问题，但是随着我国城市化进程地不断加快，土地资源日益紧缺，地下、半地下变电站将会增多，线路走廊变得日益紧张，对线路路径设计精细化要求越来越高；同时特高压交直流输电技术的广泛应用对于设计技术提出了更高的要求，设计技术需要进行一次新的变革。三维技术在机械、电子、航空、航天、建筑、核电、水力等领域得到广泛的应用，三维设计可以解决在同一区域内多专业同时设计的碰撞、模型统计等问题，三维模型作为图形三维设计是工程设计的必然趋势。另一方面受制于各专业软件平台各异，数据标准不统一，存在着设计信息重复输入、信息利用率偏低等弊端。输变电工程设计相对而言设计周期短，精细化程度高，需要进行信息数字化重组，促进信息的传递，从而从根本上提高设计的质量与效率。

3三维数字化设计技术在输变电工程中的应用探讨

3.1输变电工程中应用三维数字化设计的过程

三维数字化设计技术在输变电中，具有较为普遍的应用。为了进一步明确三维数字化设计技术的应用情况，对其在输变电工程中的应用过程加以深入分析。在输变电工程信息录入方面。输变电工程在施工中，在水文、环境和地质等诸多因素的影响下，信息录入存在相应的难度。而从实际的输变电工程来说，通过对现场输变电工程地质信多元化相关信息的挖掘，实现对信息的数字化处理。从而为输变电线路工程选择相对科学与合理的线路，对拆迁赔偿费用加以精化，最终可以为提升输变电的建设水平，奠定坚实的基础。在输变电施工流程方面。与线路工程相比，输变电工程在施工中有更多的专业交叉，尤其在施工中对于线路的平面布局和建筑物布局等，在单向的空间内专业交叉项目较多。在输变电工程信息传递方面。图形信息与数据信息，是输变电工程三维数字化设计技术的重点内容，在数字设计工作中具有密切的关系，可以为三维技术的应用提供科学有力的依据。因此，将三维数字化设计技术应用于输变电工程中，应加强对三维数字化设计过程的了解，明确其在应用中应注意的问题。

3.2三维数字化设计各种技术在输变电工程中的应用

在输变电工程发展中，三维数字化设计各种技术的应用，能够有效促进输变电的全面发展。首先，要加强对输变电工程中三维数字化设计技术的软、硬碰撞检测。一般来说，在地下变电站工程中红，软、硬碰撞检测对于三维数字设计质量的提高，具有重要影响。碰撞检测主要是实体模型之间，发生相应的碰撞检测，比较适合应用于多专业相互交界的复杂性空间，无论是在户内还是在户外变电站工程中，其汇集区域性专业设计会取得较好的检测效果。其次，实体模型统计与软件平台的整合。在输变电工程中，可以利用导线、钢构架等材料，对实体模型进行同年级和规划，实现对传统二维设计自行统计方式的转变。由此，从不同层面上提高三维数字化设计的质量。同时，利用各种软件信息接口的整合，并通过对现有短路电流的计算和导体的应用，实现对三维数字化设计信息的一次性录入。最后勘测信息挖掘技术。在输变电工程中，通过激光点云技术等，充分加强对输变电工程信息勘测的挖掘，进一步完成对输变电工程精细化产前和跨越的统计，由此完成对输变电三维场景的选址。

3.3针对碰撞检测

户内及地下配备的各类变电站含有交错形态的复杂电流，特高压这类设备密切关系到检测软硬碰撞。从输变电的建设看，这类检测针对于碰撞性的实体模型，更合适用作测定复杂及交错形态的多专业碰撞。针对于地下构建的某些变电站，新式检测汇聚了本区段配备的电缆沟道、风管及线缆桥架，因而获取了优良的总体实效。与之相对，检测得出的软碰撞针对于模型彼此必备的间隔，有待校核的间隔包含了防雷的变电站范围、电气的距离等。从现状看，设计换流站时可借助于校核的手段以便于测定复杂的各构件间隔。针对于跨越性的线路测定、跨建筑的测定，都可选取新式检测。

总结：三维技术下的输变电设计从现状看表现出独特的新优势，落实常规的输变电设计就要采纳配套的三维技术。采纳数字化新颖的三维方式，这样设计出来的输电变电可录入模拟性的实时信息，有序融汇了信息传递、模拟性的施工、管理的可视化。

参考文献：

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[2]陈晶.三维协同设计在智能变电站设计中的应用研究[J].电气应用，2013（S1）.

[3]朱晓峰，袁敏，徐伟明等.基于3D-CAD技术的智能变电站三维数字化设计探索[J].电气自动化，2014：6（4）.