（宁波电力设计院有限公司）
摘要：在变电站工程建设中，其建设过程涉及十分多专业和部门，建造过程比较复杂，是一项科学系统的工程。在结合智能电网信息化建设的发展需求，针对我国变电站建设很难满足信息化的发展要求，以及普遍存在的信息断层问题，应用 BIM 技术对变电站进行建模，实现变电站建设中信息的实时共享和集成管理，具有较高的研究价值和应用前景。
关键词：BIM；变电站；三维建模
1、BIM技术在变电站工程建设中的意义
与传统的CAD技术相比，BIM的意义在于完善了整个工程项目从前期规划阶段到最终运行和维护阶段各个管理系统和工作流程间的纵、横向沟通和多维性交流，保证了工程项目在全生命周期内各个阶段每个环节的正常运作，实现了项目全生命周期的信息化管理。
在二维CAD的设计方案中，因为其平、立、剖面图以及材料表、详图等之间是相对独立的，所以导致了设计信息处于割裂状态，表现在图纸上就经常会出现错误，例如材料表统计错误；平、立、剖面图无法对应等错误。而“可视化”BIM模型解决了前述问题，其是基于三维数字技术所构建的，可为工程项目建设的各参与主体（业主、设计师、工程师、最终用户）提供“模拟和分析”的协作平台，各参与主体也能够直观地了解设计方的设计意图，进而使各参与主体可以对项目的理解达成统一，消除误差，极大的促进了相互间的沟通效率。另外，若采用二维CAD建模绘图设计，要想清楚的表示复杂项目的空间关系需要花费大量的时间和精力。一旦项目建设过程中发生设计变更，那么就要再重复一次先前复杂的作图工作。但是，通过搭建BIM模型，构件尺寸的改变只需要调整参数就能完成，并且可以轻松导出项目需要的任意视图平面，很大程度上节省了设计绘图及调整的时间。采用二维CAD技术的设计经常会出现管线之间、管线与结构之间、管线与设施之间相互冲突、碰撞等问题，主要包括两个方面的原因：1）信息的沟通不畅；2）人脑的局限性。
但是，如果利用BIM技术来建立各专业的BIM可视化模型，一方面可以审查原有的二维图纸，找出相关图纸的设计错误，从而进一步提升设计图纸的质量，并对设计进行优化；另一方面，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现各专业构件之间的空间关系是否存在碰撞冲突，这样便可针对这些碰撞点进行设计调整与优化，不仅能及时排出项目施工环节中可能遇到的碰撞冲突，显著减少由此产生的变更申请单，更能在很大程度上提高了管线综合的设计能力和工作效率。
2、BIM技术的变电站三维建模案例
2.1工程概况
某工程一期主变压器规模40MVA已建成投运，电压等级为110/10kV。本期扩建#2主变压器63MVA及110kV中性点设备，110kV配电装置本期扩建110kV出线间隔1个，母线PT间隔1个，桥联间隔1个。电气主接线本期拟采用桥形接线方式。在主要电气设备选择中，主变压器选用三相两线圈自然油循环自冷有载调压铜芯电力变压器。110kV侧选用户外高压SF6单断口瓷柱式断路器，水平断口式隔离开关，电容式电压互感器，油浸正立式电流互感器，金属氧化物避雷器，常规设备布置形式为户外敞开式。
2.2变电站设施BIM模型构建
对变电站区域范围内所有设施进行三维模型的构建是BIM技术在变电站建设中应用的首要工作，也是整个BIM应用过程中复杂程度最高、难度最大的部分。模型的建立是BIM技术应用的基础，设施模型参数的精确性对变电站建设的后续工作起着很重要的作用，模型库的建立给后续工程建设中BIM的应用也带来了极大的便利。同时，随着变电站设施模型库的完善与扩充，变电站建设的效率将会逐步得到提高。
建立变电站设施BIM模型的软件有很多，本工程根据设计单位的设计图纸、设备信息和其他相关数据，利用BentleySubstation软件平台对变电站内的设施进行三维模型构建。与简单的三维数字化建模不同，BIM技术的应用不仅仅是创建一个用来展示的简单三维模型。BIM模型在建立的过程中集成了大量的实际设施信息，这些信息随着模型的完善而不断扩充，更重要的是信息模型的应用能够扩展到变电站建设后续各个阶段的工作中。设施模型的建立改变了以往设计与施工中数据信息的表现形式，用更加直观的模型搭建来展示变电站建设的整个流程，有利于提升变电站建设每个环节的可控性。同时，基于设施BIM模型的变电站三维协同设计及虚拟施工过程，可以规避设计及施工阶段的技术风险，大大减少了工程建设中不可预知的错误，保证了变电站建设的质量和效率。
2.3变电站BIM模型的建立
变电站BIM模型的建立是一个涉及多个专业，复杂程度很高的过程。建立BIM模型可以提供对变电站的可视化展示，方便不同专业设计人员在设计过程中发现设计漏洞并及时修改。另外，变电站的BIM模型可作为建设后期深化设计、施工模拟以及施工管理的依据。
变电站110kV进线间隔、桥联间隔、110kV整体的BIM模型如图所示。
图3变电站整体BIM模型
3、结语
总之，随着我国电力体制改革的不断推进，电力工程行业的竞争将会进一步加剧。BIM技术作为当前工程建设的最新发展方向，在提升电力工程建设的效率和质量以及企业竞争力方面都有巨大的优势。
参考文献：
[1]李辉.基于BIM技术的变电站建设项目管理研究[D].北京,华北电力大学,2015.
[2]何菊,覃杨.BIM在电力工程施工管理中的应用研究[J].科技与企业,2015(1):63-65.