Bentley变电站三维数字化设计应用[详细]
Bentley数字化平台在人工岛设计过程中BIM应用成套解决方案研究
Bentley数字化平台在人工岛设计过程中BIM应用成套解决方案研究文 / 中交水运规划设计院有限公司 王帅、鲁盛、张浩、张志飞、苏东升天津水运工程勘察设计院 董浩随着社会经济的快速发展，在沿海地区特别是沿海发达地区，土地、岸线资源日益紧张，一些影响国计民生的重大建设项目已经无地可用，适合港口建设的优良岸线也所剩不多，为了寻找新的岸线和土地资源，人们逐步把目光投向海洋，近年来填海造地呈现加快的趋势。
由于人工岛具有周边空间开阔、受到干扰小、拓展空间广阔、可创造深水岸线和对生态影响相对较小的特点，可以避免沿岸围垦所造成的生态影响，因此，以人工岛为主要开发方式和载体的海洋资源开发越来越受到行业的认可和重视。
目前采用人工岛形式建设的项目主要包括海上油气平台、海上机场、深水港口、海上城市、工业岛以及海上桥隧转换的人工岛衔接等。
BIM作为一种全新的理念和技术，正在引发工程建设行业一次史无前例的变革。
BIM源自美国，逐渐扩展到欧洲、亚洲的日本及新加坡等发达国家。
我国从2003年开始引进BIM技术，近来政府相关单位、各行业协会与专家、设计单位、施工企业、科研院校等陆续开始重视并推广BIM，然而目前我国BIM技术的研究和应用都主要集中在建筑设计行业，其他行业包括水运建设行业均处在起步阶段。
为了加快BIM技术在水运工程领域的应用，有必要尽快开展水运工程BIM设计标准、专业BIM应用软件等方面的应用和研究。
研究表明，BIM作为支撑建设行业的新技术，涉及不同应用方、不同专业、不同项目阶段的应用，绝非一个或一类软件可以解决的，BIM的发展离不开软件的支持。
Bentley公司立足地理、土木、建筑和工厂四大纵向市场，旗下系列软件几乎涵盖了整个基础设施领域，可以针对于每个行业的特定需求，提供相应的软件产品和解决方案。
项目背景深圳至中山跨江通道位于我国广东省珠江中游核心区域，东起深圳机场南侧，终于中山马鞍岛横门，将珠江口东岸深莞惠经济区与西岸的江中珠经济区近距快捷地连接起来，该通道北距虎门大桥约30km，南距港珠澳大桥约40km。
Bentley三维软件在模型出图中的应用
Bentley三维软件在模型出图中的应用刘玉平，惠文博，雍士玮（上海市机电设计研究院有限公司，上海 200040）摘要：结合实际工程项目，介绍了软件BOPM（Bentley OpenPlant Modeler）在垃圾发电厂中的工程应用。
通过对全厂建筑、管线进行建模出图，分析了垃圾发电厂模型的精细化程度析。
结果表明，在能满足设计和工程需要的建模精度下，应该尽可能的简化模型，以提高工作效率。
关键词：BIM；简化模型；模型出图1 引言随着人们生活水平的提高，“垃圾围城”的现象日趋严重。
因此，国家对“减量化、无害化、资源化”的垃圾发电厂和通过处理垃圾进行发电的方式越来越重视[1]。
但是，垃圾发电厂房的设计，需要涉及多个专业，且厂区管线众多、排列复杂，设备布置要求相对集中，采用传统设计方式，存在着图形表达和专业协同等诸多缺陷，一定程度上影响了整体工程的设计质量。
BIM技术强调工程建设项目的全面信息化，强调信息模型和管理流程在工程建设全生命周期中的应用。
相比于传统设计方式，其在工程设计方面，三维建模、协同设计、数字化交付、节能分析和碰撞检测等方面的优势非常明显。
作为一种新型的设计手段，BIM技术正在引领工程设计模式的变革[2]。
本文基于上海电气环保集团上海市机电设计研究院有限公司（简称机电院）承接的南通如皋2 250 t/d垃圾焚烧电厂技扩改项目，介绍和分享了运用Bentley软件在自动出图中的应用和经验。
2 项目介绍上海电气南通环保热电公司垃圾处理量为2 250 t/d。
工程范围包括：主厂房、综合水泵房、办公宿舍楼、110 KV 配电所、冷却循环水泵房、取水泵房、渗滤液处理车间、烟囱、水处理车间和污水处理站等建筑，以及厂区范围内的道路、电缆沟和综合管网。
通过运用BIM技术，开展了覆盖全专业的三维建模、碰撞检查、设计复核、模型渲染和工程图1 上海电气某垃圾焚烧发电项目效果图漫游等工作，形成南通垃圾焚烧电厂三维模型、施工图样、设备及材料清册等三维交付所需要的技术资料。
三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究
三维数字化协同技术在电厂设计中的应用研究摘要：近年来，随着我国经济转型的不断深入，电力行业得到了快速的发展，如今随着我国居民在日常工作和生活中对电量的需求不断增加，以及公司和企业在用电量方面的需求增加，原有的电厂运行模式已经无法满足人们对于电力行业的需求，新型的电厂运行方式成为了电力行业研究的重点。
数字化电厂作为电厂在信息化技术发展背景下的产物，逐渐得到了行业中的广泛重视。
但是随之而来的则是数字化电厂运行过程中设备的安全性和可靠性，如何充分利用电气设备的信息共享和传输就显得尤为重要。
协同技术和三维设计技术能够促进数字化电厂的运行高效性与更小的故障率，通过强大统一的数据库作为基础支撑，快速高效的实现传统的二维设计向协同三维设计模型的转换，促进数字化电厂的高效稳定发展。
关键词：三维设计；SP3D；协同设计；数字化电厂1 引言随着数字化技术应用的不断加快，数字化技术在传统电厂中的应用逐渐受到人们的重视。
数字化电厂是数字化技术应用在电厂建设中的高科技产物，其主要是指电厂对日常运行过程中的全生命周期进行量化和分析控制等操作，通过企业的数据库将电厂运行过程中相关的数据进行储存，并将数据库信息向客户传输和共享，以便于客户实现对电厂信息数据的管理和应用，实现数字化电厂设计的原则。
除此之外，数字化电厂的建设还能够使电厂的客户通过使用网络技术远程实时对电厂数据库进行访问，并进行远程控制和管理等操作，大大提升电厂运营、维护的质量和效率。
随着数字化电厂建设，协同设计技术和三维设计技术将在建设过程中发挥越来越重要的作用和影响。
如何在更大程度上发挥三维协同设计技术在数字电厂建设中的作用，已成为一个电厂自动化领域需要解决的技术问题。
2 三维数字化协同设计的优势现如今,随着中国经济的快速发展和人民生活水平的提高,人们对于能源的需求,尤其是电力方面的需求将逐渐加大。
如何优化设计工具,如何提高设计水平,降低电厂的建设周期并使其更快地投入生产经营,以满足经济快速发展带来的电力不断增长的需求已成为现如今急需解决的问题。
变电站设计中三维设计技术运用
变电站设计中三维设计技术运用黄 兴云南银塔送变电设计有限公司，云南 昆明 650000摘要：三维设计技术在设计领域的应用，其不仅弥补了二维技术设计中交叉干扰的不足和设计效率，也成功解决了传统二维设计技术的难题，保证了设计质量，对变电站设计的发展起到了积极的作用。
文章首要就三维设计技术进行概述，并对三维设计技术在变电站设计中的具体应用展开了深入探讨。
关键词：三维设计技术；变电站设计；主要平台；运用随着社会科技的高速发展与现代化进程的推进，越来越多的新兴技术正在应用于变电站设计中。
当前国内变电站设计主要还是以二维设计技术为主，但因其需要花费大量的时间进行方案审核，而且存在专业协调的纰漏等问题，仍需不断地改进升级。
三维设计技术作为当前最为先进的设计技术，在变电站设计中的应用不仅解决了传统二维设计的缺陷，但由于发展进程较短，还需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 变电站三维设计主要平台分析1.1 2Dmax软件2Dmax软件作为当前作为知名的三维软件，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，具备较高的应用价值与其他设计软件相比较而言，2Dmax软件在渲染效果方面占据较为明显的优势，2Dmax软件具备较强的兼容性。
因此，在实际的设计过程当中，2Dmax软件整个操作流程相对较为简单，通俗易懂、便于操作2Dmax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，进行变电站设计具有一定的限制。
1.2 PDMS软件PDMS软件是工厂2D设计管理系统，通常用于化学，石油和电力领域。
而PDMS软件可以通过多方协同的设计模式，创建出实体模型。
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软件发挥的作用是非常强大的。
要使用PDMS软件设计变电站，需要创建一个富数据库。
但PDMS软件在该领域的应用，消耗了大量的时间。
而将PDMS软件应用到工厂设计领域中，不但尽可能的缩减了时间，而且应用价值也非常显著，同时应用效果显著。
一种变电站的三维建模方法
一种变电站的三维建模方法一种高效、精准的变电站三维建模方法对于电力系统设计、规划和运营具有重要意义。
本文将介绍一种基于现代工程软件和技术的变电站三维建模方法，旨在提高建模效率、精度和可视化效果。
一、方法概述现代电力系统中的变电站通常由高压设备、变压器、开关设备、控制设备以及辅助设备等组成，为了实现对变电站的准确建模，我们提出以下步骤和方法：1. 收集设计资料：包括变电站平面图、剖面图、设备参数、设备尺寸等资料。
2. 确定建模软件：选择专业的三维建模软件，如AutoCAD、Revit、SolidWorks等。
3. 建立基本模型：根据设计资料，利用建模软件建立变电站的基本结构和设备布置。
4. 添加设备和配件：将变电站中的各种设备和配件按照实际布置情况逐个添加到基本模型中。
5. 进行精细化调整：对建模结果进行精细化调整，以保证建模的精准性和完整性。
6. 设备参数关联：在建模过程中，关联设备的参数信息，如型号、额定电压、额定电流等。
7. 建立连接关系：通过软件的功能，建立设备之间的连接关系，如开关与变压器、导线与绝缘子等。
8. 添加外部环境：将变电站周围的地形、建筑物等外部环境加入到建模中，以实现真实的三维可视化效果。
9. 进行仿真分析：利用建模结果进行仿真分析，如电磁场分布、热力分布等。
10. 输出建模结果：生成三维可视化模型和相关报告，用于设计评审、规划分析和运行管理。
以上步骤构成了一种全面而系统的变电站三维建模方法，通过科学的步骤和流程，实现了对变电站的高效、精准建模。
二、方法优势采用上述建模方法，具有以下优势：1. 高效性：采用现代工程软件和技术，建模过程高效便捷，大大节省时间成本。
2. 精准性：建立的三维模型精度高，能够准确反映变电站的真实结构和设备布置。
3. 可视化效果好：生成的三维模型逼真、直观，有利于工程师和管理人员对变电站的理解和分析。
4. 数据关联性强：建模软件支持设备参数关联和连接关系建立，使得建模结果更加丰富和全面。
基于Bentley平台的数字化三维设计在变电站工程中的应用研究
基于Bentley平台的数字化三维设计在变电站工程中的应用研究引言随着信息技术的快速发展，数字化技术在各个领域中的应用越来越广泛。
在工程建设领域，数字化三维设计已经成为一种常见的工具，它可以帮助工程师们更好地进行设计和规划。
特别是在变电站工程中，数字化三维设计的应用可以为工程师们提供更多的工作便利和更精确的设计方案。
本文将重点对基于Bentley平台的数字化三维设计在变电站工程中的应用进行研究。
一、数字化三维设计在变电站工程中的优势1.1提高设计精度传统的设计方式主要依靠二维平面图纸进行设计，容易出现设计精度不高的问题。
而数字化三维设计则可以更加直观地呈现设计图纸，从而提高设计精度。
工程师们可以通过虚拟现实的技术来进行设计，实现对工程设计的全方位展示，提高设计的准确性和可靠性。
1.2加快设计进度数字化三维设计可以大大提高设计效率，通过CAD软件的支持，工程师们可以更快速地完成设计任务。
数字化三维设计还可以减少设计中的重复工作，提高工作效率，从而加快设计进度。
这对于变电站工程来说尤为重要，因为变电站工程通常需要在极短的时间内完成。
1.3降低投资成本数字化三维设计可以通过模拟方案来找出最佳的设计方案，从而节约资金和资源。
与传统的设计方式相比，数字化三维设计可以更好地进行成本控制和资源优化，从而降低投资成本。
1.4提高安全性通过数字化三维设计，工程师们可以在设计阶段就发现潜在的安全隐患，并及时进行调整和改进，提高工程建设的安全性。
特别是在变电站工程中，安全问题是非常重要的，数字化三维设计可以提前发现潜在的安全隐患，确保工程建设的安全性。
2.1Bentley平台的介绍Bentley Systems是全球领先的数字化基础设施软件提供商，其软件产品覆盖了建筑、工程和建设领域的方方面面，包括建筑设计、结构设计、输配电设计、水资源设计等。
Bentley平台提供了丰富的设计工具和功能，可以帮助工程师们更好地进行数字化三维设计。
三维数字化协同技术在电厂设计中的运用分析
三维数字化协同技术在电厂设计中的运用分析发布时间：2022-12-26T07:35:57.714Z 来源：《中国电业与能源》2022年第16期作者：朱双峰[导读] 随着国家经济发展，朱双峰中国电建集团核电工程有限公司，山东济南 250102摘要：随着国家经济发展，电力行业也紧随社会潮流取得了快速发展。
现代化数字技术已被充分运用于电力行业。
3D数字化协同系统属于新时期信息化科技技术，在电力设计中引进3D数字化协同系统具有显著意义。
文章首先总结了3D数字化系统的特征，然后详细探讨了电厂设计方面3D数字化协同系统的具体运用，希望通过本文的探究能够为电厂可持续发展提供良好的借鉴依据。
关键词：3D数字化协同；数据收集；电厂设计1、序言当前，随着社会对电力需求量的增多，原有的电厂运营模式已不能适应电力行业发展的要求，新型电厂运营模式已是电力行业深入探究的核心。
信息化电厂成为了电厂在新时期涌现的产物，逐渐引起行业高度重视。
由此必须保障数字化电厂运营阶段设备的稳定性与安全性，如何充分使用电气设备的数据共享与传输功能显得特别关键。
3D数字化协同系统可以实现信息化电厂的运营高效性和减小故障概率，基于较强的信息库，可完成传统2D设计转变为协同3D设计模型，推动信息化电厂高效、健康发展。
2、3D数字化协同系统的特征2.1主观性3D设计软件是依托计算机出现的现代化技术，一般基于计算机完成设计工作，设计人员利用计算机采集电厂运行环境与运行流程中的各种细节资料构建立体模型，通过此虚拟电厂每个时段的运行状况，使设计师在电厂设计中可以更系统、更精准掌握电厂现状，设计出更为精确、完善的协同化电厂。
2.2协同性3D技术用于相对应的网络中，因此3D数字化协同系统具备协同性，换言之，计算机运行中融入3D技术，能够精准获得电厂各项分部现状及系统环境数据，再按照这些数据进行协调设计，3D数字化协同系统的开发与应用克服了传统技术的不足，各专业无需面对面共享信息，信息共享更为便捷。
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践随着科技的不断发展，三维设计技术在各个领域中得到了广泛的应用，其中包括电网和变电站建设。
三维设计技术的应用，不仅可以提高设计效率和质量，还可以帮助工程师更好地了解电网和变电站的结构和布局，从而提高工程施工和管理的效率。
本文将重点介绍三维设计技术在电网和变电站建设中的应用与实践。
一、三维设计技术在电网建设中的应用与实践1. 三维地理信息系统在电网规划中的应用三维地理信息系统是一种能够将地理信息以三维形式展示的系统，可以将电网的地理位置、地形和建筑物等信息以真实的三维形式呈现出来，为电网规划提供了更为详细和直观的数据支持。
通过三维地理信息系统，工程师可以更加直观地了解电网的布局和结构，可以在设计和规划中更好地考虑地形地貌等因素，从而避免因规划不周导致的不必要损失。
2. 三维建模技术在电网设计中的应用三维建模技术是将电网的各个组成部分以三维形式呈现出来的技术手段。
通过三维建模技术，工程师可以更加清晰地了解电网主体结构和配套设施的分布情况，有助于更加精准地设计电网的布局和结构，提高电网设计的效率和质量。
三维建模技术还可以帮助工程师更好地进行电网安全评估和风险分析，从而提高电网的运行安全性和稳定性。
3. 三维仿真技术在电网优化中的应用三维仿真技术是利用计算机模拟电网运行情况的技术手段，可以帮助工程师更加直观地了解电网的运行情况和优化方案。
通过三维仿真技术，工程师可以模拟电网在不同工况下的运行情况，找出电网运行中存在的问题和风险，并提出相应的优化方案。
三维仿真技术还可以帮助工程师进行电网故障分析和应急预案的制定，提高电网运行的可靠性和稳定性。
二、三维设计技术在变电站建设中的应用与实践1. 三维空间规划技术在变电站设计中的应用三维空间规划技术是一种能够以三维形式展示变电站各个功能空间布局的技术手段，可以帮助工程师更加直观地了解变电站的空间布局和功能分区情况。
通过三维空间规划技术，工程师可以在设计变电站时更好地考虑各功能空间之间的协调布局，提高变电站设计的效率和质量。
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Bentley软件在变电站三维数字化设计方面的应用与探讨三维数字化设计是未来变电工程设计的趋势,通过精细化协同工作,能够大幅提高设计质量和效率.通过工程应用中的实际经验,总结了三维精细化设计的特点.同时,Bentley软件在变电站三维数字化设计中具备特有的优势,随着三维模型的积累以及软件的不断改进,将会引领未来变电工程设计、建造和管理等全寿命周期的数字化革命.关键词:Bentley软件;变电工程;三维数字化;协同设计;应用Discussion on the Application of Bentley Software in Substation 3D Nu米erical DesignRAN Rui-jiangState Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute,Beijing100095,China)Abstract:3D Nu米erical Design is the trend of the future substation design. Through elaborate and coordinated work, the quality and efficiency of design has been greatly i米proved. With the practical engineering experience, the characteristics of the 3D Nu米erical Design are su米米arized. Besides, the Bentley software has special advantages in the 3D Nu米erical Design. With the accu米ulation of 3D 米odels and i米prove米ent of the Bentley software, it will definitely guide the 3D Nu米erical revolution of design, construction and 米anage米ent in the substation whole-life cycle span.Key words:Bentley software; substation engineer; 3D Nu米erical; coordinated design; application引言目前,变电工程的设计普遍采用的是二维设计手段,是依赖设计者的空间想象力和制图技能完成空间设计的,对工程总体空间布置的经济技术比较和优化缺乏控制,很难适应坚强智能电网的要求[1].这种设计方法对设计质量缺乏高效的控制,工作效率较低,难以适应精细化和信息化的需求.而当前电网业主已明确提出三维设计和数字化移交的要求.采用三维设计和数字化移交有着以下重要的意义.(1)可以做到精细化设计,方便地进行三维空间的安全距离校验和材料统计,避免碰撞.(2)可适应专业间协同设计,各专业通过一个设计平台进行设计,提高了不同专业配合的效率,避免接口过程带来的错误.(3)数字化移交,集方案、数据于一体的三维变电站模型可以为业主提供真实的展示效果,并形成完整的变电站数字化平台,实现变电站的全寿命周期管理,为工程的后期维护和改造提供方便,也为设计服务的延伸增值提供可能.１三维数字化1.1 概念三维设计是针对二维设计而言的,在三维设计中,所有变电站中的设备都是通过三维模型展现的,可以更直观、精准地描述各类设备的空间关系.而数字化设计则要形成以数据库为核心的设计成品的数字化体系,实现与设计评审、设备采购、工程建设招投标、现场施工管理、资产管理、生产管理等各个阶段的高质量数字化连接,并最终形成一个终生存储工程信息的管理平台,实现变电工程全寿命周期的数字化.1.2 三维数字化设计的内容三维数字化设计首先必须针对变电设计项目整体,涵盖变电工程设计工作的全部专业内容,对应于电气、土建、结构、水暖、场地等专业.基于强大的数据库后台,实现所有结构化和非结构化设计数据的综合管理.通过设计工具分别进行二维原理图、三维设备布置、场地、建筑等的设计,完成电气、土建等相关计算校验和材料统计,出具施工图纸.设计成果以数字化型式移交给施工、运行、管理等各部门,达到项目的全寿命周期管理[2-4].2 Bentley软件的应用2.1 软件介绍Bentley公司针对电力行业的设计工作拥有一套完整的解决方案.首先,其三维设计平台米icrostation是Bentley公司面向全球基础设施设计、建造和运营的旗舰产品,采用基于Parasolid的三维模型技术和米icrosoft DirectX 3D游戏级的图形驱动技术,具备高质量的动画漫游、施工进度模拟等仿真功能.Bentley Substation则是专门针对变电站的设计工具,具有专业的、成熟的智能辅助设计功能,能够保证在整个项目设计过程中设计数据的共享及继承,从而真正实现三维数字化协同设计.并且,设计数据可以传递到施工、采购、运维等各阶段,是覆盖工程项目各个阶段的软件系统[5].图1 Bentley Substation软件界面Fig.1 Interface of Bentley Substation使用Bentley变电站设计软件Substation,可以快速完成二维原理图设计,智能地进行三维设备布置,较为准确地在三维模型中表达带有弧垂的导线、连接线,并进行导线受力分析,生成导线施工报表等设计工作.三维模型通过动态剖切可以自动生成二维平断面图纸,满足施工要求.在三维设计中,二维原理图、三维模型的布置和二维平断面均可以实时、动态、高效地关联,当发生设计修改时,只需要在三维布置中进行调整,所有二维图纸都会自动刷新,而不再需要在平、断面图上进行手动调整,既避免了人为错误的发生,又大幅度地提高了设计效率.此外,Substation软件还可以完成防雷、接地、照明、电缆敷设、端子接线图等系统的设计,帮助设计人员高质高效地完成变电站有关电气设计的部分.图2 三维防雷计算示意图Fig.2 Sketch of 3D lightning protection图3 三维接地设计示意图Fig.3 Sketch of 3D grounding designBentley建筑和结构设计软件Architecture,Structural和BB米S,可以快速完成主控楼及相关土木工程、建筑和水暖等专业的设计;借助STAAD软件则可以进行钢结构的分析计算和设计.Bentley场地设计软件GEOPAK可以帮助完成场地设计,并进行土方量的计算和坡度设计.ProjectWise是一款Bentley的协同设计管理平台,贯穿设计始终,全面管理工程设计的全部内容,提资过程,权限分配以及版本控制等设计中必不可少的环节.AssetWise是一款全面对所有通过特定方式相关联的信息进行统一管理的整体信息管理解决方案.通过这个平台可以将全部设计图纸及信息转化为具有逻辑关联的变电站数据模型,网状关联业主方的应用系统,实现数字化移交.基于三维协同设计,在精细化的三维模型中,就能够精准地计算带电体之间的空间距离,有效地避免由于带电距离无法满足要求而造成的设计失误.图4 电气安全距离校验示意图Fig.4 Sketch of safety clearance checking同时,电气设备与土建基础等设施的硬碰撞也能够自动校核.2.2 设计过程首先需建立变电工程的接线图或原理图,因为在Substation的软件系统下,三维图纸是以电气主接线为原则设计的,同一个电气设备在不同图纸中都使用同一个设备编码,具备同一个数据库的源,这是基于数据库管理三维模型的基础,同时也是全寿命周期管理的关键点.电气主接线的设计可以通过软件提供的短路电流计算模块辅助设计.然后,建立所有电气及土建设备的三维模型,建模精度按照出图的要求确定,一般在满足精度要求的前提下避免过于复杂的模型.三维模型创建之后,要根据工程情况给每一个设备赋予特定的属性值,这些属性一般应涵盖电气设备的工程编码及基本参数.其中,电气主接线里同一个设备符号所对应的三维模型具有相同的工程编码;而设备参数则应至少包括设备型号、额定电压、额定容量、额定电流、频率、生产厂家等信息.为了便于标准化以及其他工程的调用,扩充设备属性库和设备模型库是非常必要的.接着就是需要在三维空间布置所有电气设备、场地、架构、设备基础、建筑物、电缆沟等实体,不同配电装置的设备应分区域布置,这样不仅符合设计习惯,也能够避免单个文件容量过大的问题.所有区域的文件通过参考方式进行拼接.设备布置完毕后,可以使用自动挂导线工具进行三维导线挂接.电气专业对全站进行防雷计算、接地计算、安全净距校验,与土建专业进行碰撞校验等.３工程应用情况3.1 项目背景第一个应用的项目是±660kV胶东换流站.宁东－山东±660kV直流输电示范工程是国家实施西电东送的重点项目之一,于单极建成投运,2011年6月双极建成投运.本工程作为我国±660kV直流电压等级序列的第一回直流工程,在世界上尚无建设运行先例,工程的建设对于提升我国电网发展水平和设备装备能力意义重大.设计是工程建设的“灵魂”,是工程建设的“龙头”,为了保质保量全面完成该项目勘测设计任务,创建精品工程,并配合业主数字化移交的要求,进行三维数字化设计是必不可少的.通过三家电力设计院的通力合作,±660kV胶东换流站工程最终圆满完成了数字化移交工作,取得了显著的成果.图5 ±660kV胶东换流站三维效果图Fig.5 3D renderings of the ±660kV Jiaodong converter station第二个应用的项目是甘肃天水750kV变电站的投标及初步设计工作.该项目是处于西北高海拔地区的超高压变电站,通过三维数字化设计,可以更直观精准地进行高海拔空气间隙的校验,三维渲染效果图以及漫游动画均能为投标成果提供更高水准的展示,丰富了设计手段.图6 天水750kV变电站三维效果图Fig.6 3D renderings of the Tianshui 750kV substation3.2 项目总结通过以上项目的应用,我们获得了一些经验:(1) 获取详尽的技术资料是三维精细化设计的前提,只有输入资料的绝对准确,才能保证三维设计的正确性.同时,这也是保证电气距离校验及碰撞校验准确的依据.(2) 在Bentley的三维平台下,所有专业人员可以共同高效工作,不再有繁琐的提资和校核过程,提高了设计效率.(3) 三维模型宜按“专业组装—区域组装—总装”的顺序依次按照参考的方式组装.(4) 设备属性库和设备模型库的建立是三维设计最复杂繁琐的工作过程.经过工程的不断积累,新建工程的工作可以更方便地进行典型化调用.(5)设备模型需要按一定的规则来编码,这不仅可以适应Substation数据库检索的需要,同时也是进行数字化移交以及后期业主维护管理的关键.(6) 检查电气设备的安全净距以及与其他专业三维模型是否发生位置冲突(硬碰撞)需要一定的经验.分区域进行带电距离校验是保证检查没有遗漏的有效手段.而硬碰撞检查应包括土建结构或者建筑位置是否冲突;电缆桥架是否与钢结构、暖通管道冲突等.在检查的过程中,可将设备的操作或者检修空间实体化,并通过硬碰撞检查确认其布置,如接地开关的动触头开合空间等.(7) 在项目使用过程中,各个设计终端的颜色和材质库需要统一,这会给三维彩色渲染效果图的出具带来极大便利.同时,Bentley Substation软件还有一些需要适应设计需求进行完善改进的方面: (1) 多分裂导线的问题,目前Substation软件还无法解决四分裂及以上导线的挂接.另外,挂点具有不同高差及水平偏移的导线,软件也无法完美解决.(2) 不具备全站自动带电距离校验功能,而只能通过关键点校验.(3) 部分金具的建模及连接存在不完善的地方.4 结论三维数字化设计具备高效、直观、智能的特点,在适应变电工程日益复杂、设计周期短暂以及数字化移交等要求的同时,完善了设计师充分表达设计思想的手段,是促进项目更高质量、更快速度完成的助推器,也是实现变电工程全寿命周期管理的有效工具.通过使用Bentley系列软件进行三维数字化设计的尝试,总结出该软件在应用上的一些优势与不足,在变电设计数字化革命的浪潮中,设计师的水平与软件本身都需要不断的发展与提高,共同推动变电设计行业的技术进步.参考文献:[1] 孙国凯,王亮,王剑委. 变电工程的三维化设计[J].农村电气化,2008,1(11):10-11.[2] 于明国,严福章. 三维数字化设计在宁东—山东±660 kV直流输电示范工程中的应用[J].电力建设,2011,32(3):37-40.[3] 王志毅. 智能化三维变电设计平台的应用[J].华东电力,2011,39(5):750-752.[4] 朱淑悦. 在三维工厂设计实践中积累行业标准元件数据库[J]. 工程与技术,2009(1):43-48.[5] 庄叶凯. 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