關(guān)鍵詞：電氣二次清刘；數字化設計；變電站

 

　　DigitalDesignofSecondaryElectricalSysteminShannan220kVSubstationBasedonPromis-e

 

　　SONGPei-ke,WUDan,LIAOMing-yu,YANGLing-shuang

 

　　(SouthwestElectricPowerDesignInstituteCo.Ltd.ofCPECC,Chengdu610056)

 

　　Abstract:ThestandardizationofsecondaryelectricalsystemdrawingshasbeenachievedbydigitaldesignofallthesecondaryelectricalsystemsinShannan220kVsubstation.Basedonthedigitalizationofterminalinformation,circuitinformationandcableinformation,theterminalarrayandcablelistcanbegeneratedautomatically.Avarietyofreportscanbeobtainedaccordingtotheacquirementsoftheproprietors,andPDFdocumentswithdatalinkscanbepublished.Theefficiencycanbeincreasedbydigitalreview.Comparedwithtraditionaldesign,thedepthandqualityofdrawingshasbeenpromoted.

 

　　Keywords:secondaryelectricalsystem;digitaldesign;substation

 

 

　　隨著(zhù)電力工程管理水平的不斷提高，不管是項目業(yè)主單位還是施工單位，均希望設計圖紙的表達更加精細、更加具體。這就意味著(zhù)在設計周期越來(lái)越短的情況下，圖紙數量增加，圖紙深度和成品質(zhì)量均需有較大的提升。然而，傳統電氣二次設計采用以AutoCAD為圖板，以藍圖為設計成品，圖紙設計與成品審核完全依靠人工完成，成品質(zhì)量受設計人員水平的影響較大[1-3]。因此，將數字化技術(shù)[4]引入到電氣二次設計中，以工程數據庫為核心，實(shí)現圖紙信息的存儲與調用，提高設計效率，保證成品質(zhì)量[5]，已日漸成為電氣二次設計的主流趨勢阶辅。

 

　　西南電力設計院于2010年開(kāi)始數字化設計的研究與探索[6]击你，經(jīng)過(guò)不懈努力，電氣二次數字化設計技術(shù)逐步完善殖靡，并首次在山南220kV變電站（以下簡(jiǎn)稱(chēng)山南變）的工程設計中全面推廣應用。從工程數據庫的創(chuàng )建，電氣原理圖的繪制，到端子排圖和電纜清冊的生成，數字化設計技術(shù)提升了設計深度，提高了成品質(zhì)量，實(shí)現了圖紙的標準化，取得了很好的應用效果忽澳。

 

 

　　山南220kV變電站位于桑日縣南側雅魯藏布江峽谷內，距離山南州府澤當約11.5km耸壮，是覆蓋拉薩、日喀則檐射、山南、那曲及林芝五地市西藏中部電網(wǎng)220kV主網(wǎng)架的重要組成部分塑叼，山南變本期建設規模為：

 

　　主變壓器：2×150MVA。

 

　　220kV出線(xiàn)：本期出線(xiàn)5回，分別至藏木電站2回、墨竹工卡2回、羊湖1回。

 

　　110kV出線(xiàn)：本期出線(xiàn)5回，分別至澤當、墨竹工卡、昌珠猛伪、沃卡和俗坡各1回。

 

　　低壓無(wú)功補償設備：本期新建2號主變低壓側3×10Mvar電抗器；3號主變低壓側裝設4×10Mvar電抗器。

 

　　山南變電氣二次線(xiàn)按智能變電站進(jìn)行設計，全站電氣二次施工圖共計38個(gè)卷冊，除火災報警系統、圖像監視系統埋管圖和接線(xiàn)圖使用AutoCAD繪制以外，其余所有卷冊均使用數字化軟件進(jìn)行設計。電氣二次卷冊目錄如表1所示：

 

 

 

　　Tab.1DrawingsetsofShannan220kVsubstation

 

　　2數字化設計

 

　　2.1工程數據庫創(chuàng )建與圖紙標準化

 

　　與AutoCAD繪圖方式不同，開(kāi)展數字化設計之前封拧，首先要建立工程數據庫。工程數據庫主要包括電氣符號庫期贫、電纜型號庫和產(chǎn)品型號庫，如圖1所示冠息。工程數據庫的建立，一方面為工程數據信息的實(shí)時(shí)入庫做好了準備莱纫，另一方面也保證了電氣符號和設備選型的標準化挥晃，為實(shí)現電氣二次標準化設計提供了保障。通過(guò)設置各類(lèi)數據的顯示樣式谢舌，建立報表模板和端子排模板，能實(shí)現工程出圖內容和出圖樣式的和諧統一超笆，避免由于設計人員個(gè)人風(fēng)格所導致的圖紙差異粱锐，實(shí)現電氣二次圖紙的標準化[7]。

 

 

　　Fig.1SymbolDatabaseandTerminalTemplate

 

 

　　

 

 

　　Fig.2SchematicDiagram

 

　　以往我院電氣二次設計以AutoCAD繪制原理圖為基礎進(jìn)行，大多采用框圖的形式除搞，如圖2（a）所示。電氣二次原理圖中不表示設備內部接線(xiàn)，只表示外部接線(xiàn)的端子號阳阀。這種出圖方式繪制二次設備之間相互聯(lián)系的原理圖，注重系統內各二次設備之間整體哄酝、宏觀(guān)的連接，是一種相對常規的、傳統的出圖方式。

 

　　山南變采用數字化設計軟件設計囊咏，出圖方式以屏柜為單位，在各屏柜廠(chǎng)家資料的基礎上展開(kāi)設計。各個(gè)相關(guān)設備之間交叉鏈接，可顯示對側屏柜的屏柜名稱(chēng)、接線(xiàn)端子號腮特、所屬卷冊、電纜接線(xiàn)等相關(guān)信息坑资。如圖2（b）所示，原理圖的左側為設備內部接線(xiàn)及端子，中間繪制電氣回路號及回路屬性婶纲，右側顯示對側設備名稱(chēng)、端子號及相關(guān)圖紙編號弥败。原理圖中的端子信息、回路信息和電纜信息均可實(shí)時(shí)入庫，箭頭右側的對側設備信息通過(guò)數據鏈接符號的放置自動(dòng)生成。當對側設備端子號、回路號等信息發(fā)生變更時(shí)，接線(xiàn)圖中的相關(guān)信息將自動(dòng)更新，保證了前后數據的一致性摩棠。同一回路的信息只需賦值一次，就可在相關(guān)圖紙中自動(dòng)關(guān)聯(lián)，為圖紙查詢(xún)提供了方便。

 

 

　　山南變端子排圖通過(guò)從數據庫中讀取原理圖接線(xiàn)信息自動(dòng)生成。端子排除回路號、電纜編號和電纜去向外，還包含電纜型號和備用芯，為施工單位提供了更多的電纜接線(xiàn)信息发澜。通過(guò)使用相同的端子排模板，可實(shí)現端子排格式的標準化夷朽。端子排成品如圖3所示。

 

 

　　Fig.3WiringDiagram

 

 

　　數字化設計軟件能實(shí)現電纜清冊的精確開(kāi)列。山南變電纜清冊通過(guò)配置模板，從工程數據庫中提取電纜信息自動(dòng)生成居膝，保證了原理圖和電纜清冊信息的一致。只要原理圖繪制正確，電纜清冊就可避免錯漏像淋。電纜清冊模板（圖4(a)）和電纜清冊成品（圖4(b)）如下圖所示。通過(guò)使用統一的電纜清冊模板，可實(shí)現電纜清冊的標準化前域；電纜清冊格式變化時(shí)，只需修改電纜清冊模板即可重新生成電纜清冊。

 

 

 

　　Fig.4TemplateandReportofCableList

 

　　2.5數字化成品的深化設計

 

　　運用數字化技術(shù)進(jìn)行電氣二次施工圖設計半醉，除了能提供傳統設計成品外，還能根據業(yè)主和施工單位的需求從數據庫中提取多種形式的報表，如端子接線(xiàn)表洒唇，屏柜統計表等捶枢。在山南變數字化設計中英古，基于定制的報表模板從工程數據庫中提取出電纜接線(xiàn)表阀冈，以電纜編號為序提供電纜每一芯的詳細接線(xiàn)信息，為施工單位的接線(xiàn)和校驗提供了方便。除紙質(zhì)圖紙外，數字化設計成品還可打印成帶數據鏈接信息的PDF文件提供給業(yè)主和施工單位。業(yè)主和施工單位只需安裝Adobe軟件就可進(jìn)行瀏覽，當點(diǎn)擊PDF文件中的數據鏈接信息時(shí)河窟，文件頁(yè)面可自動(dòng)跳轉，為圖紙信息查詢(xún)提供方便。

 

　　3數字化校審

 

　　電氣二次專(zhuān)業(yè)成品通常采用打印紙質(zhì)圖紙方式進(jìn)行人工校審。數字化設計使得借助數字化設計工具進(jìn)行圖紙的校對和審核成為可能。

 

　　（1）與傳統校審方式不同，數字化設計工具的自動(dòng)校審功能將與圖紙的繪制同步進(jìn)行饲嗽。在設計過(guò)程中赚隔，數字化設計軟件能自動(dòng)檢測重復的元器件名稱(chēng)和電氣線(xiàn)編號，提示未鏈接的電氣線(xiàn)和未接線(xiàn)端子，還能顯示電纜芯數的使用情況，避免實(shí)際使用芯數超過(guò)電纜總芯數或是備用芯過(guò)剩。

 

　　（2）圖紙繪制完畢后，數字化設計工具通過(guò)實(shí)時(shí)導航和精確定位功能為校審人員提供便利。實(shí)時(shí)導航能實(shí)現原理圖兩側設備及原理圖與端子排圖之間的導航，方便校審人員隨時(shí)查看對側設備及相關(guān)端子排信息港补，實(shí)現對原理圖和端子排圖的一致性校審。精確定位功能，能通過(guò)設備名稱(chēng)對圖紙信息進(jìn)行檢索，查找并定位到該設備所在的頁(yè)面，提高校審效率薪颊。

 

 

 

　　西藏墨竹工卡220kV變電站也按照智能變電站建設，工程規模與山南變電站類(lèi)似。為更好地說(shuō)明數字化設計與傳統設計方式的差異，下面將兩個(gè)工程的出圖數據進(jìn)行對比鸽拱，如表2所示。由表2可知，山南變用數字化軟件設計峦筏，圖紙數量增加，圖紙深度加深，成品質(zhì)量和圖紙完整性均有所提高腔召，滿(mǎn)足了業(yè)主對設計成品的精細化要求血抡，取得了良好的應用效果。

 

　　

 

 

　　表2墨竹工卡變與山南變出圖數據對比

 

　　Tab.2DataComparisonbetweenMozhugongkaSubstationandShannanSubstation

 

 

　　數字化設計與傳統設計的差異主要體現在以下幾個(gè)方面：

 

　　（1）數字化設計以工程數據庫為基礎狮鸭，設計圖紙中的電氣符號、電纜類(lèi)型均從數據庫中調取，有利于工程規范統一，且所有設計成品均是一種風(fēng)格，不再因人而異，提高了設計的標準化水平；AutoCAD軟件繪圖為機械繪圖械筛，隨意性較大，設計時(shí)可能出現圖面上電氣符號、屏柜名稱(chēng)不一致等情況，設計出手成品的質(zhì)量完全由設計人員的認真驳蒙、仔細程度決定。

 

　　（2）使用數字化軟件設計，屏柜的原理接線(xiàn)包含了屏柜內部接線(xiàn)、對側設備屏柜名稱(chēng)、圖紙編號等信息，信息更完整更細致，也方便圖紙信息的快速查詢(xún)；而且，原理圖中對側設備信息為軟件自動(dòng)生成积碍，降低了手動(dòng)添加對側設備名稱(chēng)、端子號等信息出錯的幾率，甚至避免出錯，提高了成品質(zhì)量，減少了校審時(shí)間,提升了校審效率。

 

　　（3）數字化設計時(shí)端子排自動(dòng)生成，包含回路號、電纜去向、電纜編號、電纜型號和備用芯等信息，為施工單位電纜接線(xiàn)提供更多信息氛拜；AutoCAD軟件設計端子排圖手動(dòng)繪制，僅包含回路號、電纜去向和電纜編號信息。

 

　　（4）數字化設計軟件可以精確地統計電纜，自動(dòng)生成電纜清冊，且只要原理圖繪制正確，電纜清冊可以避免錯漏。AutoCAD軟件設計則需手動(dòng)開(kāi)列電纜清冊，容易出錯。

 

　　（5）數字化設計軟件可以基于項目數據庫提取多種形式的成品，只要數據信息存儲于數據庫中，只需配置模板，就可獲得多種成品；而傳統設計需要其它形式成品時(shí)，則需要重新繪制。

 

　　（6）數字化校審方式除導出紙質(zhì)圖紙校審外，還可通過(guò)數字化設計軟件實(shí)現電子化校審掩纺。

 

 

　　我院在山南220kV變電站中運用數字化設計技術(shù)挎感，通過(guò)建立工程數據庫，實(shí)現了電氣二次圖紙的標準化；通過(guò)運用數字化手段繪制電氣原理圖保存接線(xiàn)信息，實(shí)現了對側設備信息的自動(dòng)生成；通過(guò)配置模板提取數據庫信息，實(shí)現了端子排圖和電纜清冊的自動(dòng)輸出；通過(guò)對數字化成品的深化設計，提取了多種形式的報表，生成了具有數據鏈接功能的PDF文件。通過(guò)運用數字化設計工具的自動(dòng)校審和導航定位功能，實(shí)現了電氣二次圖紙的數字化校審。與傳統設計相比，數字化設計成品質(zhì)量提高，設計深度加深，滿(mǎn)足了業(yè)主對工程精細化設計的要求。

 

 

　　[1]王春成.ELCAD軟件在±800kV云廣直流工程設計中的應用[A]中國電機工程學(xué).2008年中國電機工程學(xué)會(huì )年會(huì )論文集[C].陜西西安：中國電機工程學(xué)會(huì )，2008.1-2

 

　　[2]陸欣星,鄒北驥,彭小寧,劉麗麗.一種優(yōu)化的二次接線(xiàn)自動(dòng)生成方法研究[J].工程圖學(xué)學(xué)報绳武，2006，27(4):32-37.

 

　　[3]陸欣星.二次接線(xiàn)自動(dòng)生成方法研究與系統實(shí)現[D].長(cháng)沙：湖南大學(xué)，2006.

 

　　[4]危元華,任曉東,李智等.數字化電廠(chǎng)的概念及方案研究[J].電力建設,2013,34(4):51-54.

 

　　[5]李志遠，張璟.在電力院集成設計中應用智能設計軟件PROMIS-E[J].電氣時(shí)代，2007,(7):114-115.

 

　　[6]李越茂，姚楓，宋佩珂，朱紋羲.數字化設計在±400kV拉薩換流站中的應用[J].電力建設，2012，33(10)：19-24.

 

　　[7]謝峰，劉洪斌肆饶，王成明.制圖標準化軟件在輸變電工程設計中的應用[J].人民長(cháng)江，2009,40(20):50-52.