基于三維設計平臺的變電站主設備選型方法與流程

本發明涉及一種基于三維設計平臺的變電站主設備選型方法，屬于變電站三維設計技術領域。

背景技術：

隨著計算機技術的發展，變電站三維設計手段開始逐步推廣。目前，大部分設計院采用的是Bentley Substation變電站三維設計軟件。

變電站三維設計是指變電站調用智能化、參數化的三維模型，在三維環境下布置電氣設備與導體、建（構）筑物等，并自動生成圖紙。Bentley Substation變電站三維設計軟件是專門針對變電站的設計工具，具有專業、成熟的智能輔助設計功能，能夠保證在整個項目設計過程中設計數據的共享及繼承，從而真正實現三維數字化協同設計。并且，設計數據可以傳遞到施工、采購、運維等各階段，是覆蓋工程項目各個階段的軟件系統。使用Bentley Substation變電三維設計軟件，可以快速完成二維原理圖設計，智能地進行三維設備布置，較為準確地在三維模型中表達帶有弧垂的導線、設備間連線，并進行導線受力分析，生成導線施工報表等設計工作。三維模型通過動態剖切可以自動生成二維平斷面圖紙，滿足施工要求。在三維設計中，二維原理圖、三維模型的布置和二維平斷面均可以實時關聯，大幅度地提高了設計效率。此外，三維軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設、端子接線圖等系統的設計，幫助設計人員高質高效地完成變電站電氣設計。

變電站里的所有設備，均需由設計方進行設備選型，在確定如額定電流、額定電壓、額定開斷電流等參數的基礎上，選擇具體的設備型號。此設計階段一般在確定電氣主接線圖后進行。Substation軟件進行設備選型的流程如下: 1）設備符號庫中存有大量建好的二維符號。通過“插入符號”命令放置二維符號， “插入符號”可通過二維符號的名稱來選擇。2）右擊一個二維符號，選擇“元器件編號”選項。“元器件屬性”對話框含有“設備ID”信息、“二維符號”信息、“設備型號”信息等，選擇“設備型號”中的“查找”命令。在產品型號選擇欄內，顯示出了設備型號庫中，所有關聯了當前二維符號的設備型號（part_number）。通過表格條目里的設備參數信息，手動篩選，雙擊選定。顯示在“已選中項”內，點擊確定后，設備型號選型完成。

Bentley Substation提供的設備選型方法需要人工手動從數據庫中查找，在大量工程積累后，對應的數據庫中的設備型號也逐日增多。靠人工識別、手動篩選的方法，工作量大、自動化程度低且容易形成錯誤和疏漏，且對設計效率影響較大。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于三維設計平臺的變電站主設備選型方法，實現在Bentley Substation變電站三維設計軟件上的便捷設備選型。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于三維設計平臺的變電站主設備選型方法，包括以下步驟：

1）進行參數設置，根據設備的要求，填寫額定電壓值、額定電流值和短路電流值，作為設備型號選擇的過濾條件；

2）選擇主接線符號；

3）對設備型號進行過濾，過濾前提條件為：

3-1）二維符號具有標準屬性；

3-2）設備型號中具有設備參數值；

在上述兩個過濾前提條件都具備的情況下，“設備參數設定”表中的“設備型號”里就會自動篩選出符合參數要求的備選設備列表，在此表中進行最終設備選型；

4）更新接線符號，點擊“回路修改”命令，把選型信息更新到當前主接線圖紙中，即完成了設備選型。

前述的步驟2）選擇主接線符號時，按符號集方式布置接線符號，以間隔回路的方式進行選取，此時這個間隔回路的所有設備信息列在設備參數設定表中。

前述的步驟3-1）中，標準屬性是指電氣設備必須具有的設備屬性，而不是具體數值。

前述的步驟3-2）中，在前期作設備型號入庫時，要求在設備型號的設備參數信息里，填寫設備屬性的屬性值，包括額定電流值、額定電壓值、短路電流值、爬電比距、設備結構型式、額定電壓比、額定電流比以及生產廠家屬性里填寫的通用設備，具有上述一個即可。

本發明所達到的有益效果：

本發明方法實現了以間隔回路的方式批量對主接線圖進行設備選型，自動化程度高，減小了設計工作量，提高了設計效率，并有效減少了出錯可能性，提高設計質量。

附圖說明

圖1是本發明方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

Bentley Substation變電站三維設計軟件是在基礎數據庫和工程數據庫中進行專業內設計。

基礎數據庫，是在工程設計之前就建設好的庫，庫里包括：

1）、設備符號庫，體現的是設備的外形，包括二維接線符號模型和三維設備模型；

2）、設備型號庫，標識了設備具體的信息。該庫實質為“設備型號屬性表”，表中包含了設備從設計、采購到施工安裝等階段的各種信息。該庫關聯了設備符號庫，即一個具體型號的設備關聯一個二維符號（二維模型）和一個三維符號（三維模型）。

在工程的不同階段、不同人員可以共享這些數據信息，這一功能保證了各種設備或管理臺帳的完整性、準確性和唯一性。同時型號庫中屬性隨著工程的進展還可以進行擴充。

3）、模板庫，包含材料表、計算書等模板。

工程數據庫，存儲當前工程的工程背景、卷冊圖紙、計算報告、設備模型、設備參數、專業間協同等所有工程信息。

上述涉及到的術語包括：

二維符號指的是三維設計中建立的二維模型。二維符號用于原理圖的接線設計。

三維符號指的是三維設計中建立的三維模型。三維符號用于設備的布置設計。

設備型號（part_number）存在于設備型號庫里，它是設備的編號。當要錄入一條設備信息時，首先編寫設備型號（part_number），然后系統自動生成一個在該設備型號名稱（part_number）下的屬性表,包含如設備類型、生產廠家等各種屬性。設備型號（part_number）不能重復。如兩個型號同為LVB-220W的220kV電流互感器，三維模型也一樣，僅電流互感器的次級不一樣，則必須分列兩個設備型號（part_number）。

同一個二維符號或者三維符號，可能因設備參數的不一樣（如上例電流互感器次級不一樣），同時存在于多個設備型號（part_number）中。

變電站在進行電氣三維平面布置的時候，通過尋找設備型號（part_number）把設備放置在圖紙上。統計材料的時候，系統也通過尋找設備型號（part_number）來統計數量以及提取設備屬性。

如圖1所示，本發明提供一種基于三維設計平臺的變電站主設備選型方法，包括以下步驟：

（1）參數設置

根據設備的要求，填寫額定電壓值、額定電流值和短路電流值，作為設備型號選擇的過濾條件。其中短路電流值可通過三維軟件的其他計算模塊自動提取。

（2）選擇主接線符號

點擊“回路選擇”命令，從繪制好的主接線圖上選取接線符號，選取時，根據一定規則，按符號集(Macro)方式布置接線符號，以間隔回路的方式進行選取，此時這個間隔回路的所有設備信息列在下方“設備參數設定”表中。

需要說明的是，變電站的配電裝置由一個個間隔組成，而每個間隔又由多個電氣設備組成。在三維軟件中，一個電氣設備可稱為一個符號，一個符號集可有多個符號組成。本發明中，繪制主接線圖時，用符號集（Macro）方式，按間隔進行繪制。選取主接線符號時，按間隔進行選取(即按符號集進行選取)，一次就相當于選擇了多個電氣設備。選型時設定設備參數過濾條件后，即同時對這個間隔里多個電氣設備的設備型號同時進行篩選，實現批量設備選型。

（3）設備型號過濾

設備型號過濾有兩個前提條件：

1）主接線符號（二維符號）至少具有“額定電流”、“額定電壓”、“短路電流”等標準屬性中的一個。

在前期二維符號創建、入庫時，每個二維符號應賦予“額定電流”、“額定電壓”等標準屬性，這里僅是賦予屬性，而不是具體數值。標準屬性指的是電氣設備必須具有的設備參數。

2）設備型號中具有設備參數值

在前期作設備型號part_number)入庫時，要求在part_number里設備參數信息(Attribute Text)里，填寫“額定電流”、“額定電壓”、“短路電流”等屬性的屬性值。這里根據具體設備的具體參數值填寫。也可以有其他屬性作為篩選條件，如爬電比距、設備結構型式、額定電壓比、額定電流比等等。

另，因做主接線設備選型時，一般在工程的“可行性研究”或者“初步設計”階段，所以要求part_number里的生產廠家(Manufacturer)屬性里，填寫“通用設備”，而不是具體某個廠家。

在上述兩個前提都具備的情況下，“設備參數設定”表中的“設備型號(part_number)”里就會自動篩選出符合參數要求的備選設備列表，可在此表中進行最終設備選型。

在選型完成后，若需做設備更換，也可使用此方法。

（4）更新接線符號

點擊“回路修改”命令，把選型信息更新到當前主接線圖紙中，即完成了設備選型。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。