謝丹 陳慶偉 朱元吉 秦舒宇

摘 要：三維設(shè)計(jì)技術(shù)在設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)揮著重要的作用，不但提升了設(shè)計(jì)的效率，而且還確保了設(shè)計(jì)的質(zhì)量。而三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，成功的解決了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)技術(shù)存在的問題，彌補(bǔ)了二維技術(shù)設(shè)計(jì)存在的交叉干擾的不足，為變電站設(shè)計(jì)發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。本文主要論述了變電站三維設(shè)計(jì)的主要平臺(tái)，同時(shí)對(duì)三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的運(yùn)用作出了全面分析。

關(guān)鍵詞：三維設(shè)計(jì)技術(shù);變電站設(shè)計(jì);主要平臺(tái);應(yīng)用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.159

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速穩(wěn)定的發(fā)展，促進(jìn)了越來越多的新興技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。目前，二維設(shè)計(jì)仍然成為國(guó)內(nèi)變電站設(shè)計(jì)的主要應(yīng)用技術(shù)，當(dāng)前這種二維設(shè)計(jì)技術(shù)難以避免交叉干擾等問題。不但需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行方案審核，而且出現(xiàn)了專業(yè)協(xié)調(diào)的紕漏等問題。三維設(shè)計(jì)技術(shù)作為當(dāng)前最為先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，在工廠設(shè)計(jì)中發(fā)揮著較為明顯的優(yōu)勢(shì)，但是該技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)存在的缺陷，提高了變電站設(shè)計(jì)的質(zhì)量。但是仍然存在諸多不足，限制了三維技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。因此，我國(guó)要不斷深入對(duì)三維設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，使其徹底取代二維設(shè)計(jì)技術(shù)，為電力設(shè)計(jì)的發(fā)展發(fā)揮其作用。

1 變電站三維設(shè)計(jì)的主要平臺(tái)分析

1.1 3Dmax軟件

3Dmax軟件作為當(dāng)前作為知名的三維造型，該軟件具備較高的應(yīng)用價(jià)值，該軟件具有顯著性的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。不但能夠保證操作面簡(jiǎn)單快捷，而且還具備較強(qiáng)的視圖功能。與其他設(shè)計(jì)軟件相比較而言，3Dmax軟件在渲染效果方面占據(jù)較為明顯的優(yōu)勢(shì)，3Dmax軟件具備較強(qiáng)的兼容性。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，不需要花費(fèi)過多的精力和時(shí)間學(xué)習(xí)3Dmax軟件相關(guān)知識(shí)，3Dmax軟件整個(gè)操作流程相對(duì)較為簡(jiǎn)單，通俗易懂、便于操作。但是在通過3Dmax軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)變電站，則存在明顯的缺陷與不足。3Dmax軟件更適用于效果圖方面，而在工程圖方面卻沒有明顯的優(yōu)勢(shì)，致使其在工程圖設(shè)計(jì)中具有一定的限制。

1.2 PDMS軟件

PDMS軟件是一款工廠三維設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，通常主要被應(yīng)用于化工領(lǐng)域、石油領(lǐng)域、以及電力領(lǐng)域等。而PDMS軟件在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，可以通過多方協(xié)同的設(shè)計(jì)模式，創(chuàng)建出實(shí)體模型。與此同時(shí)，PDMS軟件還能夠?qū)ζ矫鎴D進(jìn)行自動(dòng)更新及標(biāo)注。尤其在變電站的設(shè)計(jì)當(dāng)中，PDMS軟件發(fā)揮的作用是作為強(qiáng)大的，也是應(yīng)用最為廣泛的。應(yīng)用PDMS軟件設(shè)計(jì)變電站，需要?jiǎng)?chuàng)建豐富的數(shù)據(jù)庫。但是PDMS軟件在該領(lǐng)域的應(yīng)用，消耗了大量的時(shí)間，這是由其本身的應(yīng)用性質(zhì)所決定。而將PDMS軟件應(yīng)用到工廠設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，不但可以節(jié)約大量的時(shí)間，而且還能夠體現(xiàn)出其應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)將會(huì)取得顯著性的應(yīng)用效果。

1.3 Substation 軟件

Substation 軟件主要是由美國(guó)Bentley公司所開發(fā)研制，Substation 軟件是一項(xiàng)專門用于變電站集成電氣和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的三維軟件[2]。Substation 軟件能夠?yàn)閷?shí)際的設(shè)計(jì)工作提供重要的功能板塊。例如三維結(jié)構(gòu)模型、控制簡(jiǎn)圖、配電板布局、以及其他報(bào)告等模塊。通過Substation 軟件設(shè)計(jì)變電站，可以為該設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供重要的接地網(wǎng)、以及電纜弧垂等工具。將Substation 軟件應(yīng)用到電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，其導(dǎo)線工具整體性能較強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行編號(hào)，并按照類型在不同層進(jìn)行應(yīng)用。Substation 軟件還能夠?qū)Χ搪?、短路以及設(shè)備等進(jìn)行錯(cuò)誤檢查。

2 三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 三維建模深度要求

若想實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)，則需要預(yù)先對(duì)建模深度進(jìn)行深入研究。建模深度不但影響著三維設(shè)計(jì)的進(jìn)度與工作量，而且還關(guān)系到三維設(shè)計(jì)的總體質(zhì)量及效率。電氣設(shè)備作為變電站的核心設(shè)備，需要對(duì)其模型的建模深度、建模精度等作出明確的規(guī)定，以此為三維設(shè)計(jì)人員開展相關(guān)工作提供保障。

2.2 創(chuàng)建三維模型庫

三維模型庫的創(chuàng)建主要針對(duì)土建支架模型與設(shè)備模型，而當(dāng)前這兩種模型又構(gòu)成了元件模型。因此在三維設(shè)計(jì)過程中，元件建模是三維設(shè)計(jì)工作開展的初始環(huán)節(jié)，而三維設(shè)計(jì)方案的整體質(zhì)量，在很大程度上決定著元件建模的水平。在確保三維布置校檢有效性的前提下，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際情況，不斷簡(jiǎn)化元件信息。而元件模型是否合理，嚴(yán)重影響著三維設(shè)計(jì)的是否流暢，同時(shí)對(duì)于后續(xù)工作的開展具有一定的直接性影響?；谕两ㄖЪ苣Ｐ团c設(shè)備模型而言，設(shè)備建模難度系數(shù)相對(duì)較高。一般情況下，要想實(shí)現(xiàn)設(shè)備模型創(chuàng)建達(dá)到預(yù)期的理想效果，則需要設(shè)備供應(yīng)商提供指定的文件格式[1]，或者提供較為完善的三維模型。同時(shí)要確保模型的繪制比例達(dá)標(biāo)。此外，設(shè)備供應(yīng)商要為其模型質(zhì)量負(fù)責(zé)。

在創(chuàng)建模型的過程當(dāng)中，設(shè)備模型的命名要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不可出現(xiàn)較為隨意化的情況。相對(duì)于三維數(shù)字模型命名而言，其命名具備唯一性、準(zhǔn)確性、以及合理性等特點(diǎn)。而當(dāng)前這種命名方式主要是為了方便識(shí)別，以及對(duì)其進(jìn)行一些列的管理。同時(shí)，三維數(shù)字模型的命名還可以使用數(shù)字、字母、下劃線等。此外，創(chuàng)建模型庫的過程中，設(shè)計(jì)人員需要簡(jiǎn)化模型的幾何細(xì)節(jié)，以此來節(jié)約模型庫的存儲(chǔ)空間。而簡(jiǎn)化模型幾何細(xì)節(jié)需要遵循以下原則：（1）模型的簡(jiǎn)化，主要為了方便識(shí)別或者繪圖，不得產(chǎn)生過多的歧義。（2）充分保證模型自身功能表達(dá)不會(huì)受到影響，并且也不會(huì)對(duì)其基本結(jié)構(gòu)造成不良影響。（3）不得對(duì)模型裝配造成影響。（4）在模型幾何細(xì)節(jié)簡(jiǎn)化過程中，要保證其關(guān)鍵尺寸不得被簡(jiǎn)化，也不能夠簡(jiǎn)化其專業(yè)接口部分。

3 結(jié)束語

三維設(shè)計(jì)技術(shù)憑借其自身的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，在未來的發(fā)展過程當(dāng)中必然會(huì)具有良好的發(fā)展空間。隨著三維設(shè)計(jì)技術(shù)不斷的深入發(fā)展，并在社會(huì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，已經(jīng)取得了顯著性的應(yīng)用成效。但是在變電站設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用，卻仍然存在一定的缺陷與不足，導(dǎo)致其無法在變電站設(shè)計(jì)中發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)?；诖饲闆r下，我國(guó)要結(jié)合三維設(shè)計(jì)技術(shù)存在的不足進(jìn)行深入研究，不斷加強(qiáng)對(duì)其科研力度，解決三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電站應(yīng)用中存在的問題，不斷提升三維設(shè)計(jì)技術(shù)的科技含量，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)電力設(shè)計(jì)技術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘健勛.基于三維設(shè)計(jì)技術(shù)的變電站設(shè)計(jì)研究[J].科技展望，2014，25（18）：115-116.

[2]楊志遠(yuǎn).論三維設(shè)計(jì)技術(shù)在變電站設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].科技展望，2015，25（26）：192-168.

[3]曹權(quán)林，白彪，羅慶兵等.變電站三維設(shè)計(jì)與信息化模型的應(yīng)用[J].電工技術(shù)：理論與實(shí)踐，2015，31（10）：152-153.