郝权军1 陈娅2
1.六安明都电力咨询设计有限公司 安徽六安 237000;
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摘要：我国变电站设计工程在整个发展历程中，有三个重要阶段：图形绘图，计算机绘图和计算机辅助设计。随着信息技术的发展，计算机技术支持变电站设计的广度和深度将发生变化。工程模型的二维模型正逐渐转换为物理模型，而设计信息的传输变得更加便捷，并逐渐显示出跨学科和多平台的合作。随着科学技术的最新发展，三维数字设计技术已逐渐应用于变电站设计工作。
关键词：三维设计；变电站设计；运用
前言
本论文的主要目的是探索三维设计技术在变电站设计工程中的应用方式，为行业发展提供必要的理论支持。为了使研究顺利进行，本文首先分析了三维技术的基本概念，了解了三维技术在变电站设计中的发展历史，然后系统地探讨了三维技术在变电站设计工程中的实际应用。最后在变电站设计工程中，以三维设计为设计平台，实现了协同设计和专业设计。
1三维数字设计技术介绍
日新月异的计算机技术为行业发展带来了活力，在产业生产和行业进步中，潜移默化的开始运用计算机网络技术。数据库技术、大数据分析技术等，新科技的运用逐渐成为现代行业发展的主流趋势。在项目工程实施的各个阶段，载体逐渐演变为信息模型，核心更是信息数据。当架构被统一之后，搭建平台需要倚重工作流、资金流和物资流，达到共享项目资源信息的目的，实现设计、采购、施工以及管理等各项工作，促进施工工序得以顺利开展，实现项目工程一体化。工程建设的重要组成之一便是三维设计，这种设计技术是以信息图形影像技术、网络技术、数据库技术等多种现代化计算机技术作为基础手段，通过与操作人员和设计人员之间的协调合作，实现项目工程精准设计的目标，实现变电站设计的三维可视化以及信息一体化。
三维设计与传统设计之间的区别主要是在于传统的设计需要将诸多信息数据详细的罗列在设计图纸上，并且对信息数据予以说明，这种设计操作的习惯将会在很大程度上造成信息数据离散。工程项目设计的不同阶段，工程项目的建设的不同阶段中产生的新的信息数据只能通过技术人员进行收集分析，辨别信息数据的有效性。面对庞大的信息数据，不仅会增加人员的工作负荷，还会在造成信息数据缺失，丧失完整性。利用三维设计技术，可以规避传统设计技术的缺陷，处理数据信息的时候利用信息模型，统一管理设计建设产生的数据信息，共享和利用在设计全过程以及项目工程建设阶段产生的信息数据。
2三维设计技术在变电站中的发展情况
随着三维设计技术和手段的迅速发展，越来越受到电力行业的重视，电网行业对三维设计技术提出了更加严格的要求。到2016年，电网行业已明确提出三维设计推广计划，并积极推进工程数据中心建设，要求变电站设计工程创新应用三维设计技术，有计划、有目标地建设工程数据中心。2017年，又在全国范围内开展了以书面调查和实地考察为主要内容的三维设计技术调研活动，深入探讨和理顺了建筑企业、电力企业、设计部门在当今时代背景下对三维设计技术的应用与需求。为适应我国电力行业的发展形势，一些设计单位逐渐开始转型，将设计资源、施工资源、采购资源以及运营环节等资源整合到一起，以满足基本的业务需求，同时也提高了设计单位的设计水平，扩大了设计单位的业务范围。
3三维设计在变电站设计中的应用
3.1三维设计线路选线
常规的南方电网设计过程中，路线优化主要依靠员工个人主观经验，采用三维设计技术，采用动态的规划思想，对较复杂的问题采取分段解决方案，采用递推的方法分段解决，最终实现整个流程的最优，从而帮助企业的决策者进行决策。与北方不同的是，南方电网的线路敷设线路较长，沿线地形也较为复杂，线路敷设具有极高的精度。
传输线工程可以实现快速、准确的自动优化排料。
在三维系统中建立起矢量地理信息，并在应设障碍物的情况下建立起缓冲半径，这样，三维系统就能自动地选择多条线路进行线路规划，对传输线路影响村镇、农田和厂矿的能力进行分析，在设计交互时避免了景点、自然保护区等多个重点设施，一旦出现问题，将在最短的时间内发出预警。在智能选择了多个路径后，再通过手工选线来优化智能选择的路径。设计者在进行设计时采用三维设计，可以改变传统的设计方法，减少大量的统计工作，提高设计精度。当选择一个地点时，可以自动计算选定区域内最近的缓冲距离。
3.2三维设计的实际应用
3.2.1 STD三维变电设计
STD三维变电设计平台的基础环境是AutoCAD环境，其核心是工程数据，基本的技术手段是三维技术,通过将这些基本元素进行综合利用,逐步实现全专业三维协同设计设计平台。STD三维变电设计平台通过对数据驱动的设计和共享,可以实现设计流程的自动化,借助于三维技术，能够将设计的最终成果达到精细化,从而实现全专业模型级的协同设计。平台的组成主要分成四个部分,分别是对平台的管理部分,设计电气的部分,设计土建的部分以及设计协同的部分，将变电站的设计工作人员展开科学化管理，有效结合工程管理、标准化管理和三维数字设计手段，通过利用三维设计技术直接生成相关平面和断面图以及相关的图纸成果，并且可以实现多种专业的协同设计以及三维校验，其设计的成果可以直接的用于移交。现全专业设计；STD三维变电设计可以支持三维协同设计，也能够将施工图的设计成果进行高效输出，满足移交标准。
3.2.2 TLD三维送电设计平台
TLD三维送电设计平台的基础是开放的平台架构,其核心是工程数据,面向可研、初设、施工图全阶段,集选线、设计、移交于一体的完整解决方案。平台专业间数据共享,实现了路径设计、平断面设计、三维设计、GIS展示等同步联动设计和全专业协同设计，涵盖了勘测平断面设计、杆塔规划、路径设计、杆塔排位、电气计算、金具组装、附件配置、跳线设计、间隙校验、长短腿及基础设计等。TLD三维送电设计平台的优势大体上可以分成以下四个方面：
（1）能够基于统一数据模型的多视图同步设计；
（2）通过利用三维设计实现一键成图；
（3）可以实现多专业共同作业,提高工作效率；
（4）获得的设计成果能够满足于移交的标准。
结语
技术的应用已在变电站建设和设计的各个阶段得到普及，并朝着更有深度、更有广度的方向发展。资产管理科、建筑管理科、监理科等工程项目管理部门，都已将设计成果融入到变电站建设中，以减少因信息缺乏而导致的工程进度下降现象，与时俱进，整合现代新技术，提高变电站建设的资源整合能力，提高变电站建设的整体效益。越来越多的工程项目将成为数据信息的聚集地，在现代行业中，运用大数据技术进行分析有助于企业发展，对企业管理者了解内部资源配置、实时跟踪项目进度起着不可替代的作用。三维设计将在未来的变电站设计工程中有着更为广阔的发展空间，成为电力工程企业高效率发展的新希望。
参考文献
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