有关三维设计在输变电工程中的应用研究

摘要：输变电工程在发展中，其设计流程和细节相对复杂，采用高科技技术实现对输变电工程流程复杂性的改善，是尤为必要的。本文主要从三维设计技术入手，着重探讨它在输变电工程中的具体应用，希望能够给有关人士提供参考价值。

关键词：输变电工程；三维设计；信息化技术

1三维数字化设计的概述

二维设计技术和相应计算机软件的结合，足以解决输变电工程中出现的较多问题。但是在使用二维设计技术时，由于牵涉到空间相对位置，必须通过立体几何原理，将空间位置以在若干平面上的投影图的形式呈现。这存在转换与校验复杂等问题，会耗费设计人员大量精力。而三维设计技术则不会存在此类问题。通过三维建模，可以让设计方案以最贴合实际的形象展现出来，提高了可视化程度。设计人员可随意浏览、优化设计，施工人员也可更迅速清楚地掌握设计方案。采用三维设计技术，多样化专业的综合应用有助于提高紧密配合度，便于优化改进设计方案，还可从不同方面实现对输变电工程的精准解析。

2勘测信息挖掘技术应用研究

2.1勘测信息挖掘技术

在输变电工程中，运用激光点云技术、海拉瓦技术等手段，逐步完成输变电工程产前和跨越统计的精细化，最终实现输变电工程勘测信息和挖掘技术更为精密的计算。

2.2碰撞检测

在地下配备、户内各种变电站的电流形态交错复杂，特高压类的设备与软硬碰撞的检验密切相关。在输变电建设角度来看，对于碰撞实体模型而言，软硬碰撞检验更加适用于检测定形态交错复杂的多专业碰撞。有些变电站是建设在地下的，对于这类变电站来说，新式检测技术能够对该区段的线缆桥架、风管以及电缆沟道等进行综合的检验，所以总体实效好。但是碰撞模型之间会有一定的间隔，软硬碰撞检测时需要对这些间隔进行校核，主要包括电气间的距离、防雷的变电站范围等等。当前，可以利用校核手段来设计换流站，有利于各种比较复杂构件间隔的测定。在测定跨建筑、跨越性的线路等时，均可以通过新式检测来进行。

2.3整合各类模型、平台

运用三维设计技术对导线、金具及钢架构等材料进行实体模型统计，可以改变传统二维设计技术依靠人员自行统计的方法，在不同层面优化改善设计质量。同时，三维设计技术将整合各种软件的信息接口，保证三维设计信息在一次录用后可以反复选用。依靠射频识别技术与数据管理系统，还可以提高数据统计效率。

2.4优化设计和施工方案

可视化三维信息模型可以实现施工风险点的精准分析，帮助制定更有效可靠的防控措施。支持施工进度情况的模拟，进而实现人员、材料及机具等的合理安排，提高工程进度和造价成本的可控性。

3三维软件平台的配备分析

3.1基于AutoCAD的三维建模分析

作为电力行业目前最普遍的平面绘图软件，AutoCAD具备三维绘图功能。AutoCAD的应用可以实现三维绘图和动态观察，还可以检查较简单的空间位置关系，特别适用于在工程实际测量结果的基础上建模，如校验导线间距与杆塔电气间隙等。除了功能完整外，利用AutoCAD进行三维建模，无需再对设计人员进行培训，而且大部分设计单位已耗资获得了该软件的正版，降低了软件的投入成本，对三维建模的工程化具有一定的意义。

3.2引入其他三维设计软件

区块链技术的信任机制不同于传统交易，与之对应的法律尚未制定，一旦产生纠纷，立法、执法机构与企业管理者要如何利用法律手段加以处理有待商榷。因此，引入其他的专业三维设计软件如SolidWorks，并开发出一套针对输变电工程设计的三维设计系统成为必然的发展趋势。国内早就存在利用SolidWorks进行变电站三维设计的实例。该软件操作简单方便，上手迅速。为了使AutoCAD用户可以完成二维设计到三维设计的过渡， SolidWorks还提供AutoCAD模拟器。此外，该软件还支持自动导出所建立三维模型对应的二维工程图纸。相比与传统直接绘制的二维图纸，它更容易溯源校验，而且更加细致精确。输变电设计可以选择的配套三维软件种类繁多，而且随着软件不断的更新换代，越来越多满足工程需要的新颖技术不断涌现。从实际的应用角度来看，结合输变电工程的具体状态决定最恰当匹配的软件是最好的选择。例如，在实现绘图和渲染时，选择3DMAX展现输变电工程的实际效果。最终绘制的图形包括漫游展示和清晰的效果图。

4应用前景的分析

4.1秉承同统一规划原则，不断深化应用

当前，我国的三维数字化设计技术依然处于发展的初级阶段，还有很大的探索空间。由于不同专业的软件是属于不同单位的，所以考虑到各个专业的参与程度不一样，相关部门应当对规划、指导进行统一，主要的措施有：制定技术实施方案以及发展的目标，明确专业的交叉点，并对其进行统一的规划，将软件接口的可行性进行有效落实，以便各个专业的信息进行融合；跟踪技术发展趋势。建立技术体系，从理论上先确定技术方向。

4.2推进三维模型的普及，强调技术整合

许多厂家仍然主要提供二维模型，三维模型只出现在部分500kV交流工程和直流阀厅中，对三维模型的推广尚有许多工作没有完成。此外，现有的一些三维模型由于建模工程量巨大，难以满足实际工程的实际进度，实用价值有待提高。作为设计软件与辅助计算机软件的信息入口，三维模型的数据接口实行统一化为日后软件的推广奠定了良好基础。

4.3建立数字化移交标准

为了加强三维设计技术的应用水平，提高其研究成果的工程意义，要从统一编码系统着手，实现三维图纸标准化管理。要争取通过将三维设计技术与物联网技术相结合，最终达成输变电工程从建设、运行到管理全过程的数字化建设。

5结语

总而言之，随着三维数字化设计技术的不断发展，其在输变电工程中的应用越来越广泛，极大地促进了输变电的进步，数字化技术本身拥有着非常大的价值。输变电工程中三维设计技术的应用已经是智能信息化时代发展的必然趋势，对电网企业向综合能源公司转型，向世界一流企业迈进提出了新的挑战和要求。电力企业将面临着人员对三维设计不熟悉、协同效率不高、标准流程不统一、大数据采集困难等挑战，对此，建议提前做好充分的准备。

参考文献

[1]杨锦瑞.三维数字化设计技术在输变电工程中的应用探究[J].科技创新与应用，2017，（28）.

[2]秦立新.三维数字化工程技术在电厂地下管网建设中的应用[J].内蒙古电力技术，2016，（5）.

[3]王沐雪，王紫叶，陈语柔，杨博俊.三维设计在输变电工程中的应用[J].通信电源技术，2019，36（05）.

[4]陳成.基于三维设计输变电工程全生命周期管理的研究[J].科技创新导报，2018，15（21）.

[5]吕德刚，吕霞，刘富元，等.三维数字化设计技术在输变电工程中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，（9）.

作者简介：沙玥琅（1993.6.17），性别：男；籍贯：湖北宜昌；民族：黎；学历：大学本科；职称：助理工程师：职务：带电作业班综合管理员；研究方向：有关三维设计在输变电工程中的应用研究。