试论三维设计技术在变电站设计中的运用

谢丹 陈庆伟 朱元吉 秦舒宇

摘 要：三维设计技术在设计行业发挥着重要的作用，不但提升了设计的效率，而且还确保了设计的质量。而三维设计技术在变电站设计中的应用，成功的解决了传统二维设计技术存在的问题，弥补了二维技术设计存在的交叉干扰的不足，为变电站设计发展起到了积极的推动作用。本文主要论述了变电站三维设计的主要平台，同时对三维设计技术在变电站设计中的运用作出了全面分析。

关键词：三维设计技术;变电站设计;主要平台;应用分析

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

随着计算机技术快速稳定的发展，促进了越来越多的新兴技术在变电站设计中的应用。目前，二维设计仍然成为国内变电站设计的主要应用技术，当前这种二维设计技术难以避免交叉干扰等问题。不但需要花费大量的时间进行方案审核，而且出现了专业协调的纰漏等问题。三维设计技术作为当前最为先进的设计技术，在工厂设计中发挥着较为明显的优势，但是该技术在变电站设计中的应用，解决了传统二维设计存在的缺陷，提高了变电站设计的质量。但是仍然存在诸多不足，限制了三维技术优势的发挥。因此，我国要不断深入对三维设计技术的研究，使其彻底取代二维设计技术，为电力设计的发展发挥其作用。

1 变电站三维设计的主要平台分析

1.1 3Dmax软件

3Dmax软件作为当前作为知名的三维造型，该软件具备较高的应用价值，该软件具有显著性的应用优势。不但能够保证操作面简单快捷，而且还具备较强的视图功能。与其他设计软件相比较而言，3Dmax软件在渲染效果方面占据较为明显的优势，3Dmax软件具备较强的兼容性。因此，在实际的设计过程当中，不需要花费过多的精力和时间学习3Dmax软件相关知识，3Dmax软件整个操作流程相对较为简单，通俗易懂、便于操作。但是在通过3Dmax软件进行设计变电站，则存在明显的缺陷与不足。3Dmax软件更适用于效果图方面，而在工程图方面却没有明显的优势，致使其在工程图设计中具有一定的限制。

1.2 PDMS软件

PDMS软件是一款工厂三维设计管理系统，通常主要被应用于化工领域、石油领域、以及电力领域等。而PDMS软件在实际的应用当中，可以通过多方协同的设计模式，创建出实体模型。与此同时，PDMS软件还能够对平面图进行自动更新及标注。尤其在变电站的设计当中，PDMS软件发挥的作用是作为强大的，也是应用最为广泛的。应用PDMS软件设计变电站，需要创建丰富的数据库。但是PDMS软件在该领域的应用，消耗了大量的时间，这是由其本身的应用性质所决定。而将PDMS软件应用到工厂设计领域中，不但可以节约大量的时间，而且还能够体现出其应用价值，同时将会取得显著性的应用效果。

1.3 Substation 软件

Substation 软件主要是由美国Bentley公司所开发研制，Substation 软件是一项专门用于变电站集成电气和结构设计的三维软件[2]。Substation 软件能够为实际的设计工作提供重要的功能板块。例如三维结构模型、控制简图、配电板布局、以及其他报告等模块。通过Substation 软件设计变电站，可以为该设计环节提供重要的接地网、以及电缆弧垂等工具。将Substation 软件应用到电气设计当中，其导线工具整体性能较强，能够实现自动进行编号，并按照类型在不同层进行应用。Substation 软件还能够对短路、短路以及设备等进行错误检查。

2 三维设计技术在变电站设计中的应用

2.1 三维建模深度要求

若想实现三维设计，则需要预先对建模深度进行深入研究。建模深度不但影响着三维设计的进度与工作量，而且还关系到三维设计的总体质量及效率。电气设备作为变电站的核心设备，需要对其模型的建模深度、建模精度等作出明确的规定，以此为三维设计人员开展相关工作提供保障。

2.2 创建三维模型库

三维模型库的创建主要针对土建支架模型与设备模型，而当前这两种模型又构成了元件模型。因此在三维设计过程中，元件建模是三维设计工作开展的初始环节，而三维设计方案的整体质量，在很大程度上决定着元件建模的水平。在确保三维布置校检有效性的前提下，设计人员需要结合实际情况，不断简化元件信息。而元件模型是否合理，严重影响着三维设计的是否流畅，同时对于后续工作的开展具有一定的直接性影响。基于土建支架模型与设备模型而言，设备建模难度系数相对较高。一般情况下，要想实现设备模型创建达到预期的理想效果，则需要设备供应商提供指定的文件格式[1]，或者提供较为完善的三维模型。同时要确保模型的绘制比例达标。此外，设备供应商要为其模型质量负责。

在创建模型的过程当中，设备模型的命名要严格执行相关标准规定，不可出現较为随意化的情况。相对于三维数字模型命名而言，其命名具备唯一性、准确性、以及合理性等特点。而当前这种命名方式主要是为了方便识别，以及对其进行一些列的管理。同时，三维数字模型的命名还可以使用数字、字母、下划线等。此外，创建模型库的过程中，设计人员需要简化模型的几何细节，以此来节约模型库的存储空间。而简化模型几何细节需要遵循以下原则：（1）模型的简化，主要为了方便识别或者绘图，不得产生过多的歧义。（2）充分保证模型自身功能表达不会受到影响，并且也不会对其基本结构造成不良影响。（3）不得对模型装配造成影响。（4）在模型几何细节简化过程中，要保证其关键尺寸不得被简化，也不能够简化其专业接口部分。

3 结束语

三维设计技术凭借其自身的强大优势，在未来的发展过程当中必然会具有良好的发展空间。随着三维设计技术不断的深入发展，并在社会各个生产领域广泛应用，已经取得了显著性的应用成效。但是在变电站设计方面的应用，却仍然存在一定的缺陷与不足，导致其无法在变电站设计中发挥其应用优势。基于此情况下，我国要结合三维设计技术存在的不足进行深入研究，不断加强对其科研力度，解决三维设计技术在变电站应用中存在的问题，不断提升三维设计技术的科技含量，进而促进我国电力设计技术的快速发展。

参考文献：

[1]潘健勋.基于三维设计技术的变电站设计研究[J].科技展望，2014，25（18）：115-116.

[2]杨志远.论三维设计技术在变电站设计中的运用[J].科技展望，2015，25（26）：192-168.

[3]曹权林，白彪，罗庆兵等.变电站三维设计与信息化模型的应用[J].电工技术：理论与实践，2015，31（10）：152-153.