电厂低压电气智能设计软件开发

电厂低压电气智能设计软件开发

朱晨燕

光大生态环境设计研究院有限公司 江苏南京 211100

摘要：

为了降低人为错误、提高设计效率和施工图准确率，专门开发《电厂低压电气智能设计软件》，该软件是一套专为发电厂电气设计提供计算机辅助设计功能的软件。

In order to reduce designer’s error, improve design efficiency and construction drawing accuracy, we specially developed the "Low voltage Electrical Intelligent Design Software for Power plant", which is a set of software designed to provide computer aided design function for power plant electrical design.

1. 项目背景

近年来，随着公司的不断发展，尤其是EPC项目的发展，快速增长的设计业务量与完全依靠人工低效率的设计生产方式之间矛盾日益突出。仅单纯的依靠AutoCAD一笔一划的绘制图纸的设计手段，已不能满足公司业务快速发展的需要。使用这些传统的设计手段，存在以下几个缺陷：设计生产效率低、对参与设计的人员要求高、人为失误难以避免。

为了解决这些问题，就必须改革这种设计方式，最好有一种可以提高设计效率和准确率的工具，将生产力从技术含量低、却很繁复的低级体力劳动中解放出来。在此背景下，《电厂低压电气智能设计软件》应运而生。

2. 内容介绍

《电厂低压电气智能设计软件》是一种专为发电厂电气设计提供计算机辅助设计功能的软件。它使用Microsoft Visual Studio作为开发平台，兼容Windows XP、 Win7、Win8、Win10多种操作系统。基于先进的Microsoft .Net Framework技术,用VB.Net和C#.Net两种市面上主流的编程语言混合编程，代码超过10万行。采用面向对象的编程方法，构造各种模块化的电气模型，搭建了专家系统式的数据库，内嵌大量的电气设备产品库。通过对AutoCAD和Office进行二次开发，对这两种传统的专业设计软件加以改造和扩展，使二者具有符合公司业务需要的专业电气设计功能。

本软件界面友好易操作，数据丰富功能强。可以辅助设计人员完成电气参数的计算和校验、主要电气元件和电缆的计算选型、设备材料的分类统计。并根据计算和统计结果，以统一标准化的图纸文档格式，自动完成配电系统图、抽屉柜排列图、电缆清册、设备材料表等图纸、文档。另外，本软件预留了可扩展的软件接口，为今后进一步发展完善成为可能。

本软件功能框架及主要界面，如下图所示。

图1：《电厂低压电气智能设计软件》软件功能框架

图2：《电厂低压电气智能设计软件》主要界面

1、“设备配置参数输入”界面：需输入的参数有回路号、设备名称、标准原理图号、功率或电流及开关柜编号；其中抽屉号根据数据库匹配抽屉模数，并核算单台低压柜模数是否达到或超过总数。

2、“开关柜参数及负荷运算”界面：可以根据实际情况调整模数高度、开关柜宽和负荷换算系数。

3、“电缆参数调整”界面：可以根据实际电缆长度，自动校验长距离电缆的压损并自动调整负荷压损要求的电缆规格；可以根据实际敷设方式，调整电缆载流量校正系数。

4、低压配电系统图自动图面：根据我院低压配电系统图模板，自动生成一二次元器件等；抽屉柜排列图情况与此类似。

3. 实用效果

从而替代了传统的人工手动完成一部分计算、统计和制图工作。将设计人员从虽然简单但是繁复的体力劳动中解放出来。提高了设计效率，改良了工作流程，同时减少了由于人工失误造成的错误，提高了准确率。甚至是一名没有工程设计经验的新员工，经过短期的培训，掌握了本软件的使用方法后，也能设计出合格的图纸。另一方面，由于输出的图纸格式由本软件统一生成，凡是使用本软件的设计人员所绘制的所有图纸的格式必然是一致的。所以本软件对公司的图纸标准化建设也起到了积极的推进作用。

目前电气专业小型热电厂内低压配电系统图、电缆清册、设备设备表等三个卷册的设计、编制和统计过程，基本为手工完成，虽然基本能达到电气施工图所需深度要求；但其供校审度不够、可调整性不强、工作效率不高等缺陷。该软件在电气安装工程设计过程中，上手快，效率高，界面与日常设计思路比较匹配。

结合发电设计工作实际情况，该电气具有以下优点：

1、低压配电系统图自动选型及设计：根据我院标准图框、常用四大合资品牌电气元器件数据库，自动绘制低压系统配置图，实现出图格式标准化；其中元器件、回路图库，均采用最新制图标准图例以及常用供电回路表达方式，帮助我院在外审合规性方面取得认可；

2、抽屉柜排列图自动生成：通过具体的柜体配电回路展示，更直观的核实抽屉柜是否满足实际抽屉柜排列规则，更便捷的查找供电回路所在柜号；

3、低压系统电缆清册自动选择及编制：自动生成低压配电回路的动力、控制电缆型号及规格，对同柜内控制电缆进行并缆优化设计；

4、电缆压降按需验算：对于长距离的供电回路，为了达到规范对末端供电电压的要求，可以集成核算长距离的供电电缆规格，对于超出距离的电缆在底色中进行标示提醒；

5、低压电机IO清单自动输出：便于电气专业给热控专业提出IO点号表清单，完善设计流程。

该电气软件参考大量用户的意见、建议，重点针对软件的专业性、稳定性，做出更为贴近设计的改进。该智能电气软件融合了国内现行国标及相关规范，拥有高效直观的人机界面和功能强大的计算应用软件，对低压配电系统的规划、设计、分析、计算、运行等方面提供全面的分析平台，显著提高设计效率，避免了人工输入产生的误差，减少了因辅机资料升版造成的返工时间。

4. 作用分析

放眼国内设计行业，此类设计软件多由第三方的软件公司开发。因这些软件公司很少参与工程设计，设计经验不足。所以软件针对性和实用性通常都不够高，而且价格不菲。而本软件根据公司多年的工程设计经验和数据，紧密结合了公司设计业务需求开发出来的。并且在近几年的应用过程中，持续投入大量精力，根据实际使用效果，不断的更新升级。因此，本软件的效率、功能、以及实用性和针对性已经远超国内同行业的其他软件，达到了国内领先的水平。

5参考文献：

【1】.郑莉,董渊。《C++语言程序设计(第4版)》