三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在換流站直流場設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

三維數(shù)字化設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)在換換流站直流流場設(shè)計(jì)中中的應(yīng)用概要描述了直流流流輸電技技術(shù)的的發(fā)展，提提出出了換流流站直直流場設(shè)設(shè)計(jì)所所面對的的需求求和挑戰(zhàn)戰(zhàn)。在在比較了了三維維設(shè)計(jì)和和二維維設(shè)計(jì)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，詳詳細(xì)介介紹了某某換流流站直流流場設(shè)設(shè)計(jì)中電電氣和和土建專專業(yè)采采用三維維數(shù)字字化設(shè)計(jì)計(jì)技術(shù)術(shù)的應(yīng)用用情況況，尤其其是在在設(shè)計(jì)方方案優(yōu)優(yōu)化、專專業(yè)資資料共享享、軟軟硬碰撞撞檢查查和抽取取平斷斷面圖等等方面面的應(yīng)用用，最最后總結(jié)結(jié)了三三維數(shù)字字化設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)在換換流站直直流場場設(shè)計(jì)中中的體體會(huì)。關(guān)鍵詞：三維數(shù)數(shù)數(shù)字化；；換流流站；直直流場場；設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)用背景直流輸電技術(shù)從從從20世紀(jì)50年代在電電力力系統(tǒng)中中得到到應(yīng)用以以來，由由于其輸輸送容容量大，輸輸送送距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)等優(yōu)優(yōu)勢，已已經(jīng)迅迅速發(fā)展展起來來，尤其其將電電能從能能源基基地直接接送到到負(fù)荷中中心的的狀態(tài)下下，直直流輸電電技術(shù)術(shù)的優(yōu)勢勢非常常明顯[1]。直流場作為換流流流站中的的重要要配電裝裝置區(qū)區(qū)域，具具有設(shè)設(shè)備種類類多和和設(shè)備布布置復(fù)復(fù)雜等特特點(diǎn)。而而直流場場電壓壓等級(jí)多多、電電極形狀狀復(fù)雜雜等都對對直流流場的設(shè)設(shè)計(jì)提提出了更更高的的要求，尤尤其其對空氣氣間隙隙凈距測測量、碰碰撞檢查查和設(shè)設(shè)計(jì)方案案的優(yōu)優(yōu)化都提提出了了新的挑挑戰(zhàn)。1三維數(shù)字化化設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)的的的應(yīng)用1.1三維數(shù)數(shù)數(shù)字化設(shè)設(shè)計(jì)的的特點(diǎn)目前常規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)手段主主要是是依靠工工程師師的空間間想象象力和基基本二二維繪圖圖技能能完成三三維空空間設(shè)計(jì)計(jì)，不不僅帶有有局限限性和特特殊性性，且在在工程程進(jìn)度的的約束束下對詳詳細(xì)布布置的經(jīng)經(jīng)濟(jì)性性和優(yōu)化化缺乏乏控制，效效率率也比較較低。并并且傳統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)中，各各專專業(yè)之間間只是是通過互互提的的數(shù)據(jù)實(shí)實(shí)現(xiàn)資資料的交交換，專專業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)工作作是在相相對獨(dú)獨(dú)立的范范圍內(nèi)內(nèi)開展，專專業(yè)業(yè)之間信信息共共享程度度較低低。直流場設(shè)計(jì)是在在在滿足直直流場場電氣接接線和和不同電電壓等等級(jí)空氣氣凈距距要求等等規(guī)范范的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，依依據(jù)設(shè)備備外形形尺寸而而作的的布置設(shè)設(shè)計(jì)，直直流場電電壓等等級(jí)多、電電極極形狀復(fù)復(fù)雜等等特點(diǎn)對對如何何優(yōu)化直直流場場設(shè)計(jì)方方案提提出了新新的挑挑戰(zhàn)[2]。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)，各個(gè)個(gè)專業(yè)業(yè)、各個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)人員溝溝通和和協(xié)同工工作的的效率不不高，難難免會(huì)出出現(xiàn)一一些碰、漏漏問問題。三三維設(shè)設(shè)計(jì)中，各各個(gè)個(gè)專業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)人人員在一一個(gè)協(xié)協(xié)同的環(huán)環(huán)境下下建立一一個(gè)三三維模型型，而而這個(gè)模模型又又是全信信息、立立體、可可視、多多方位查查看瀏瀏覽的，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)人員就就容易易發(fā)現(xiàn)問問題，再再通過碰碰撞檢檢查，可可以檢檢查出專專業(yè)之之間的碰碰撞，將將設(shè)計(jì)中中差、錯(cuò)錯(cuò)和碰等等問題題降至最最低，大大大提高高設(shè)計(jì)計(jì)質(zhì)量[3]。1.2三維數(shù)數(shù)數(shù)字化設(shè)設(shè)計(jì)的的應(yīng)用在某換流站直流流流場設(shè)計(jì)計(jì)中，電電氣專業(yè)業(yè)依據(jù)據(jù)電氣接接線圖圖和設(shè)備備外形形尺寸初初步布布置了直直流場場設(shè)計(jì)方方案，然然后專業(yè)業(yè)內(nèi)部部在三維維布置置模型的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上對設(shè)設(shè)計(jì)方方案進(jìn)行行了評評審。在在優(yōu)化化了初步步設(shè)計(jì)計(jì)方案后后，電電氣專業(yè)業(yè)向結(jié)結(jié)構(gòu)和總總圖專專業(yè)提交交了設(shè)設(shè)計(jì)資料料，保保證了相相關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)工作作的順順利開展展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將電氣氣氣專業(yè)數(shù)數(shù)據(jù)資資料在Staaad軟件中建建模模分析計(jì)計(jì)算，并并將構(gòu)架架和避避雷線塔塔等的的主體三三維模模型直接接導(dǎo)出出，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板等等細(xì)部構(gòu)構(gòu)件在在結(jié)構(gòu)專專業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)軟件件中完完善，完完成了了構(gòu)架的的三維維設(shè)計(jì)，并并將將設(shè)計(jì)成成果返返回給電電氣專專業(yè)校核核。在在設(shè)備支支架的的詳細(xì)設(shè)設(shè)計(jì)階階段，將將復(fù)雜雜設(shè)備支支架模模型采用用三維維數(shù)字化化設(shè)計(jì)計(jì)手段反反映，如如極線雙雙靜觸觸頭隔離離開關(guān)關(guān)其動(dòng)側(cè)側(cè)和靜靜側(cè)支架架的相相對關(guān)系系就比比較復(fù)雜雜，采采用三維維設(shè)計(jì)計(jì)如圖1-1所示，使使設(shè)設(shè)計(jì)意圖圖更加加直觀和和清晰晰。圖1-1直流流流極線雙靜靜觸觸頭隔離離開關(guān)關(guān)支架示示意圖圖電氣專業(yè)在防雷雷雷計(jì)算的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，利利用土土建專業(yè)業(yè)構(gòu)架架和避雷雷線塔塔模型，將將直直流場防防雷布布置采用用三維維數(shù)字化化方式式展示，如如圖圖1-2所示，使使直直流場比比較復(fù)復(fù)雜的避避雷線線布置更更加形形象和直直觀，使使施工單單位在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上能能夠充分分理解解設(shè)計(jì)圖圖紙中中的信息息。圖1-2直流流流場避雷線線布布置電氣專業(yè)采用三三三維數(shù)字字化設(shè)設(shè)計(jì)能夠夠更方方便的進(jìn)進(jìn)行帶帶電距離離校驗(yàn)驗(yàn)和硬碰碰撞檢檢查等工工作。電電氣關(guān)鍵鍵點(diǎn)的的帶電距距離校校驗(yàn)（軟軟碰撞撞）可在在三維維布置中中直接接量取，如如圖圖1-3所示。與與傳傳統(tǒng)二維維設(shè)計(jì)計(jì)中依靠靠設(shè)計(jì)計(jì)人員的的空間間想象力力和復(fù)復(fù)雜計(jì)算算相比比，提高高了校校驗(yàn)的效效率。電電氣設(shè)備備相對對位置關(guān)關(guān)系在在滿足空空氣凈凈距規(guī)范范要求求的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，可可進(jìn)行布布置的的進(jìn)一步步優(yōu)化化，優(yōu)化化后的的直流場場布置置如圖1-4所示。圖1-3直流流流場帶電距距離離的校驗(yàn)驗(yàn)圖1-4優(yōu)化化化后的直流流場場布置對于傳統(tǒng)的二維維維設(shè)計(jì)模模式，各各專業(yè)負(fù)負(fù)責(zé)各各自的設(shè)設(shè)計(jì)范范疇，極極易發(fā)發(fā)生溝通通不到到位，或或考慮慮不周全全而導(dǎo)導(dǎo)致碰撞撞問題題的發(fā)生生。三三維數(shù)字字化設(shè)設(shè)計(jì)中，各各專專業(yè)采用用了協(xié)協(xié)同設(shè)計(jì)計(jì)，可可以直觀觀地了了解其他他專業(yè)業(yè)的設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容，最大大限度度地減少少或杜杜絕硬碰碰撞，如如圖1-5所示，并并且且在設(shè)計(jì)計(jì)階段段將差錯(cuò)錯(cuò)及時(shí)時(shí)改正，避避免免了現(xiàn)場場的返返工。圖1-5直流流流場硬碰撞撞的的檢查區(qū)別于傳統(tǒng)二維維維設(shè)計(jì)方方式，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)直直接對對三維模模型進(jìn)進(jìn)行布置置，然然后通過過三維維模型根根據(jù)工工程需要要任意意的抽取取軸視視圖或者者平斷斷面圖，如如圖圖1-6所示。通通過過三維設(shè)設(shè)計(jì)出出圖從數(shù)數(shù)量和和信息量量上都都較原有有二維維出圖方方式有有很大地地提高高，經(jīng)過過簡單單修改和和標(biāo)注注后可用用于施施工圖，如如圖圖1-7所示。軸軸視視圖和斷斷面圖圖兩者結(jié)結(jié)合可可以更清清晰、更更直觀、更更精精確地指指導(dǎo)施施工，提提高施施工質(zhì)量量和工工作效率率，縮縮短施工工周期期。圖1-6直流流流場布置圖圖中中抽取斷斷面圖圖圖1-7直流流流場抽取的的斷斷面圖2應(yīng)用體會(huì)及及思思考采用三維數(shù)字化化化設(shè)計(jì)技技術(shù)能能夠更加加直觀觀的反映映工程程師的設(shè)設(shè)計(jì)理理念，尤尤其是是在直流流場等等復(fù)雜配配電裝裝置區(qū)域域的設(shè)設(shè)計(jì)中，能能夠夠合理優(yōu)優(yōu)化設(shè)設(shè)計(jì)方案案，且且設(shè)計(jì)成成品能能形象的的指導(dǎo)導(dǎo)施工，提提高高工程建建設(shè)質(zhì)質(zhì)量和效效率。此此外，設(shè)設(shè)計(jì)人人員之間間能夠夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)設(shè)計(jì)資資料的有有效共共享和利利用，在在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上減減少了因因配合合疏忽而而造成成的差、碰碰和和漏等問問題，提提高設(shè)計(jì)計(jì)質(zhì)量量。3結(jié)語電力工業(yè)是資金金金和技術(shù)術(shù)密集集型產(chǎn)業(yè)業(yè)，設(shè)設(shè)計(jì)作為為電力力工程建建設(shè)中中的龍頭頭也在在不斷的的采用用新技術(shù)術(shù)提高高設(shè)計(jì)能能力和和設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量。三三維數(shù)字字化設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)在國國內(nèi)電力力設(shè)計(jì)計(jì)行業(yè)中