水利水电工程电气CAD技术的应用

杨 婷/江西泽雨鑫建设工程有限公司

水利水电工程电气CAD技术的应用

杨 婷/江西泽雨鑫建设工程有限公司

我国水利水电电气工程在CAD技术的推动和帮助下加快了发展的步伐，而CAD技术也从未曾停止过前进的脚步，尤其是近年来在水利水电工程中的设计环节CAD技术正越来越多地运用到实际操作设计中。CAD技术在水利水电电气工程上起具有十分重要的作用，为制作电气图、设立网络模型提供了便利，提高了工作效率，节省了人力资源。本文简要分析了CAD技术在利水电电气工程中的应用做了初步的探究。

水利水电电气工程;CAD技术;应用

前言：

CAD是ComputerAidedDesign的简称。指的是设计人员在电脑的相应图形功能的辅助下完成设计的一种制图软件。随着工业革命的发展。慢慢运用到航天、高尖端电子领域以外的行业中。在水利水电电气工程中也得到了相应的运用。为图形数据处理工作开创了新的局面，提高了企业的技术水平、增加了企业经济效益、增强行业竞争力。

1.浅析CAD技术

发达国家CAD技术发展的比较早，我国CAD技术是在国外CAD平台技术条件下的二次开发后开始出现的。随着经济的发展，在国内逐渐涌现出CAD技术开发公司，企业CAD技术的认识也不断加深，通过不懈的努力和艰难的探索，国内众多企业纷纷成功应用了CAD技术，这让CAD开发商欣喜地看到了CAD技术在中国的发展前景，于是不断根据国外的研究成果和自身的应用实践并结合国内实际情况慢慢研究出符合国内市场和发展节奏的CAD，以期更能满足国内企业对CAD技术的需求，从而使CAD技术得到不断更新和优化。随着CAD技术的不断发展和普及，其在水利水电电气工程方面的应用也必定更加广泛，并获得更大的经济效益和社会效益。

2.浅析CAD技术在水利水电电气工程中的应用

2.1 特性与技术的推广

水利水电工程种类繁多、繁琐，而且往往需要同时实现多个目标，使之成为一项高难度的体系工程。然而水电环境开发基础、工程设计条件及技术经济要素与设计工作人员工作经验和能力不同，不仅需要设计效果实现目标要求，还要最大程度上实现优化设计。所以水利水电电气工程技术开发推广受各方面因素的制约，其应用在目前条件下仍有很大难度。

水利水电工程具有多样性、复杂性、多目标性等特点,其本身是一项复杂的系统工程。由于水电资源开发条件、水利水电工程设计要素、工程技术经济因素和设计者的技术水平与经验各异,既要求设计成果具有专用性,又具有最优化性。因而,水利水电工程CAID技术开发应用难度较大,技术较复杂。水利水电工程电气设计的工作内容,可归纳为设计计算、设计图纸及编写报告。主要的设计计算有潮流分布计算、短路电流计算、输电线路的电气计算、主变压器的容量选择计算、厂用电负荷的统计计算、电气设备的选择及校验、二次电气设备的选择以及继电保护的整定计算等。设计图纸包括电气一次和电气二次。电气一次部分包括电气主接线、厂用电接线、电气设备布置、接地、埋管照明电气设备的安装图等。电气二次部分包括控制、测量和信号原理图、水轮发电机及辅助设备的自动控制原理图、同期原理图、励磁系统图、继电保护及自动装置、直流系统图等。所有上述各部分设计均可由单项CAD完成。电气主接线有几种基本的接线形式可供设计人员根据实际情况选择,在此基础上进行电气设备的选择、校验;照明布置图,可先利用计算机进行照度计算,然后自动合理布置照明器具等。二次部分有控制回路、信号回路、测量回路接线、直流系统及屏面布置图,设计人员可根据具体的工程对二次部分的原理接线进行对原图的增添或删除,使用非常方便,快速省时。但目前电气CAD技术应用水平还比较低,设计与计算只是由单项CAD完成,还没有系统化程度较高,通过处理原始数据分析计算自动绘图,这一整套的实现自动生成图纸的CAD软件。

2.2 CAD技术在应用时的不足

国内CAD技术的发展要经过进口国外计算机技术与设备、培训技术人员与二次开发周期等较长的时间，赶不上计算机设备的更新速度，使CAD技术的推广无法应用最先进的计算机技术。在CAD技术的引进与发展过程中尚未建立科学的规程，降低了工作效率，无法实现和谐发展。CAD技术引进后不能直接应用，需要先培训技术人员，也是导致CAD技术发展滞后的原因之一。正在应用的CAD技术在数据库与网络等方面依然存在以待改善的环节，需要不断的研发与更新。水利水电电气工程设计技术是一个复杂的系统工程，离不开坚定的理念、高精的技术与成功的实践经验。所以需要水利水电电气工程专家系统一方面要拥有传统专家系统的常规技术，例如信息标识、逻辑分析等，另一方面还要拥有较高的数据计算水平与图形处理能力，从而满足工程设计目标的各方面要求。

2.3 电气CAD技术的发展

CAD技术具有难度大、知识密集、更新速度快和综合性强的特点。它的发展经历了3个阶段,即单功能CAD系统、基于文件管理的多功能CAD系统和基于数据库技术的集成化CDA系统。集成化CAD系统是CAD技术发展的最高层次的追求目标,它是以工程数据库为核心。工程CAD应用的发展目标是应用CAD技术完成全过程设计与技术管理。对于水利水电工程电气CAD技术,就是改变目前单项应用完成单项设计的.状态,开发集成化CAD系统。这种集成化CAD软件,不仅包括专业信息,还要包括相互专业信息,以及各专业的共同信息,实现信息资源共享和通讯。如水电工程设计电气专业集成化CAD软件应包括水轮发电机数据库、潮流分布计算分析、技术规程、规范数据库、水电工程数据库、图形库和电气布置等。通过集成化CAD系统,可实现工程设计的全电脑化。在此基础上,还应开发CAD专家系统。所谓专家系统是一种智能型计算机系统,它是以各专业专家的水平来处理工程中复杂技术问题的计算机软件程序。在水利水电工程设计中把已经一般化的规则和原理,结合专家的知识、经验存入计算机内,再使用这些知识进行各种推论,从而达到高水平解决技术问题的要求。CAD技术在水利水电工程设计中的应用有着广阔的发展前景,但目前CAD技术开发还存在一些问题:国外计算机技术及设备的引进、国内技术人员的培训和二次开发周期太长,等到全面出成果阶段,计算机设备档次已经降低了。对CAD技术的引进和.开发缺乏统一规划,相互协调不够,有些单位作了重复性工作。缺乏既懂专业又懂计算机知识的综合性人才,缺乏高级CAD系统分析人员等。对于已经应用的技术,如图形学、数据库和网络等,仍有不少问题需进一步研究和改进。

3.结束语

在水利水电电气工程中的设计工作中设计难度比较高，因此不能仅凭借人力进行计算绘制，这就要求企业根据工程需要积极应用能够满足生产需求的CAD技术，从而提高企业活力以及生产效率，为我国的科技强国作支撑，从而开辟出一条经济发展的新道路。企业要做到正视自身、高瞻远瞩，顺应时代发展要求，不断加强对CAD技术的研究、发展和应用，尽快实现国内CAD技术发展并推广的实用性。

[1]马钢琳，马壮.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用.吉林水利，2013.

[2]王慧珍,水利水电工程电气CAD技术的应用,甘肃水利水电技术,2011.

[3]毕克新,罗晓光,我国CAD技术应用存在的问题,科技管理,2009.