前言

在中国，变电站项目经历了三个主要阶段：测绘、计算机制图和计算机辅助设计。随着信息技术的不断发展，计算机辅助设计变得更加深入和广泛。一方面，工程模型开始从二维模型向实体模型转变，另一方面，更容易传递和共享设计信息，逐步实现跨平台、跨程序的共同理解。最常见的三维数字技术的应用在一定程度上促进了变电站三维设计的发展和资源的有效利用。在这方面，我们必须分析该技术的深入应用。

变电工程数字化三维设计的主要特点

在海量数据分析技术和数据库的支持下，项目载体逐渐发展成为以信息为中心的信息模型。一旦平台结构完全统一，就必须特别注意资本流动、工作流程和材料流动，最终实现资源信息共享，确保各流程的顺利运行，实现项目整合。其中，工程数字化的核心是以信息图形技术、数据库技术和网络技术为主要手段的数字三维设计，实现准确的工程设计、三维可视化和信息集成，得到全体人员的协调与合作。这种方法与传统设计的区别在于，传统设计在描述设计图纸上的信息数据的同时记录这些数据，在一定程度上导致信息数据的分散。在技术设计的各个阶段，只有技术人员才能收集和分析数据信息，以判断其数据的有效性。这不仅增加了工作人员的工作量，而且导致信息和数据的丢失，从而损害了完整性。该技术将有助于避免传统技术的缺陷，确保数据信息的统一管理，并在设计和技术建设过程中共享和使用各种类型的数据信息。主要特点如下：（1）实现多专业三维协调设计，建立完整的车站三维模型，实现智能主布线设计、三维智能布局、剖面提取、三维防雷接地、碰撞检测和电气距离检查，实现可视化、信息化、数字化。（2）建立数字交付系统，整合设计、施工、运行和维护，具备向数字系统传输数据和文件的条件，方便项目周期内数字信息的流动，打破信息岛，协助业主建立交付平台。

2变电工程数字化三维设计应用

2.1变电工程数字三维设计平台建设

构建变电站三维数字设计平台，辅以大型网络数据库，包括基本模型和标准化方案，实现电力、结构、建筑、通用地图的协同设计，利用同一子工作站项目中的三维工具和智能数据相关机制。变电站三维数字设计平台系统包括电气主设计、电气次设计、建筑设计、结构设计、加热、通风、电气液压设计、总平面设计等两个子系统。例如，Bentley集成的变电站电气设计软件、AECOsimBD建筑设计软件、STADpro结构设计软件、geopak站点设计软件等。例如，基于BentleyMicrostation平台，工程项目的生命周期管理是基于软件公司提供的三维设计软件介绍。一方面消化吸收，充分利用软件本身的数字优势；另一方面，根据设计和施工图纸的深度要求，根据专业进行深度模块化开发。目前，许多专业解决方案都是基于国际开发平台。例如，Bentley变电站的电气设计软件与大多数国家设计机构不一致，往往需要定制和开发本地化软件。

2.2数据模型集成化

它可以轻松快速地建模多维信息，并提供了很大的可扩展性。多维信息模型是数字三维设计和变电站整个生命周期管理的核心和基础。它基于3D模型，包含数量、参数和技术规格、模型之间的从属关系、与外部环境的关系、时间关系等相关设备和材料的基本信息。其数字结果反映了其可扩展性：随着设计、施工和运行，多维信息模型可以丰富，并可以在施工、生产和运行阶段得到改进。数据模型的集成也有助于使用国家电力公司近年来推广的通用设备。将通用设备名称、编号、技术参数、电气接口、土木工程接口等相关要求纳入模型特点，充分利用三维软件平台中强大的应用程序和数据管理功能，固定通用属性数据。同时，在整个工程施工过程中，包括闭环的最终环节，通过模型属性数据的清晰记录和管理，实现通用设备的全闭环应用管理。

2.3变电工程数字化三维设计应用模块

2.2.1电气一次专业设计

BentleySubstaion系统包含多个功能设计模块，为电力专业人员设计整个过程。通过从模型模板中计算短路电流，可以自动生成阻抗图。基于标准模板库快速绘制二维主布线示意图。设置过滤参数，选择智能设备；通过设定范围参数配置大量3d资产:编码设备，结合接线图和布置图，保证设备的独特性；剪切从三维布局中提取的轮廓，将其与布局相关联，自动标注设备和统计信息。参数式布线图、布线强度分析、施工报告，对全站进行碰撞验证，完成电缆沟与基础、地下管线的硬碰撞验证；检查全站电气距离，检查带电体与带电体、带电体、建筑物和结构的净安全距离；利用视觉模型设计防雷、接地、照明等辅助系统；集成计算模块，使用软件的自动信息流进行计算输入输出。

2.2.2专业二次电气设计

利用SmartDesigner智能变电站设计大师软件，设计二次智能电气逻辑原理，自动导入智能设备ICD配置文件，建立模型，自动生成SV/GOSE信息解决方案，工作站控制/工艺层网络解决方案，光缆接线解决方案，列表修改逻辑和连接关系：利用Autolay电缆软件对设备进行建模和布局，完成电缆接入设计，包括电缆接入的建模、布局和位置、电缆/光缆沟支架、维护架、光缆槽箱、埋管等。根据放置结果，导出绝缘线束、电缆桥架等相关布线方案的材料列表，自动计算电缆/光缆的长度，导出包含长度信息的列表。

2.2.3土木工程专业设计

BentleyAECOsimBuildingdigner是一套完整的建筑设计软件，包括建筑、结构、供暖、供水、卫生和电力模块。通过这个程序，您可以在工作站快速完成主建筑的建筑设计，以参数化的方式创建完整的三维建筑信息模型，并提取分段施工图纸。并通过计算噪声环境进行噪声分析；照明计算，放置照明装置:通过加热、供电和排水设计设备构件的建模。STADpro软件可用于结构计算分析，允许对钢、木、铝、混凝土结构等结构的静态、反应谱和时间反应进行线性和非线性分析。STADpro软件拥有强大的3d塑形系统和大量的结构模型，可以让您快速轻松地建立复杂的3d模型。

2.2.4成品发布应用

BentleyNavigator平台是一种导航和查看模型的工具，用于快速查看数字三维设计的结果。对于复杂的操作和执行管理、执行进度模拟、设备升级模拟、动态/静态碰撞检查等。为施工提供数字建议。发布的结果不仅可以显示各种类型的数字信息，还可以显示在移动应用程序终端上。

结束语

一般来说，在变电站设计中，三维数字设计技术的集成应用需要使用协同设计概念来集成设计数据，以便对数据模型进行深入分析，并在整个设计生命周期中有效地控制设计过程。在实际设计中，需要特殊的设计软件来更好地满足设计要求，并帮助优化和不断升级设计过程。