【正文】 在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段，甲方和施工單位采用三維模型查詢設(shè)計(jì)信息，直接提取庫存各種設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備材料與模型，并向采購系統(tǒng)提供詳細(xì)的采購信息，模擬施工進(jìn)度和基礎(chǔ)設(shè)施以及檢修，同時(shí)提升預(yù)留空間，直觀的三維模型指導(dǎo)施工，通過INTERNET網(wǎng)絡(luò)向遠(yuǎn)程施工現(xiàn)場提供視覺設(shè)計(jì)通信服務(wù)在生產(chǎn)運(yùn)行中，甲方通過企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫提供標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目模板。 在設(shè)計(jì)階段，為了實(shí)現(xiàn)三維模型與強(qiáng)大的信息文檔結(jié)合，形成了工廠信息系統(tǒng)的完整三維可視化。在項(xiàng)目建成后，業(yè)主可以最終提交變電站未來運(yùn)行所需的運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，方便數(shù)字變電站維修管理。4）通過整合所有甲方和承包商的變電站項(xiàng)目管理和運(yùn)行管理系統(tǒng)，組建最終的數(shù)字變電站，對(duì)現(xiàn)場和現(xiàn)場施工安裝，同時(shí)對(duì)調(diào)試和集中管理質(zhì)量控制信息進(jìn)行安排。2）基于以3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)的變電站設(shè)計(jì)為核心設(shè)計(jì)手段，通過數(shù)字變電站技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)，確保在正確的時(shí)間，正確的地點(diǎn)，獲取正確的信息后進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。要在設(shè)計(jì)階段建立如此龐大的數(shù)據(jù)庫，必須依靠全面有效的三維設(shè)計(jì)體系和高度集成的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。．項(xiàng)目研究內(nèi)容的簡要說明數(shù)字變電站的目標(biāo)主要是通過三維設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，3D設(shè)計(jì)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的應(yīng)用都基于數(shù)據(jù)庫反映了3D、2D或1D形式變電站的現(xiàn)實(shí)與邏輯關(guān)系，并且同時(shí)所有圖表映射的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、圖表都是一致的。 而且無法實(shí)現(xiàn)相關(guān)的專業(yè)計(jì)算和校驗(yàn)、設(shè)備和材料的人工統(tǒng)計(jì)。 目前，變電站設(shè)計(jì)基本采用AUTOCAD二維圖形平臺(tái)，正處于計(jì)算機(jī)輔助起草階段，缺乏專業(yè)軟件，并且圖形工作量大，重復(fù)工作量多。將圖形和數(shù)據(jù)庫同步關(guān)聯(lián)和計(jì)劃。并且同時(shí)檢查設(shè)備的安全性，并計(jì)算電線的機(jī)械防雷和接地設(shè)計(jì)、設(shè)備、材料等統(tǒng)計(jì)工作。 3D集成隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，三維設(shè)計(jì)已成為未來電力工程設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢和普遍需求。 變電站設(shè)計(jì)。根據(jù)變電站項(xiàng)目的相關(guān)特點(diǎn)，我們現(xiàn)在提出了關(guān)于變電站設(shè)計(jì)應(yīng)用中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的前景。[1] 劉天琪、[M].(第二版).北京：科學(xué)出版社，2011年6月.[2] [M].北京：水利水電出版社，1989年12月.[3] [M].(第四版).北京：中國電力出版社，2009年7月.[4] [M].北京：中國電力出版社，2007年3月.[5] [M].北京：人民郵電出版社，2011年9月.[6] .[7] [M].北京：中國電力出版社，2005年12月.[8] 、電流互感器、母線、電纜短路電流( 動(dòng)、熱穩(wěn)定) 校驗(yàn)公式[J].安徽建筑，2006(3)[9] 楊保初、劉曉波、[M].(第三版).重慶：重慶大學(xué)出版社，2015年1月.[10] 張廣溢、[M].(第三版).重慶：重慶大學(xué)出版社，2012年7月.[11] [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005年.[12] 華智明、[M].重慶：重慶出版社，2004年.附錄1 外文資料翻譯譯文：智能變電站設(shè)計(jì)中關(guān)于三維綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用摘要:就傳統(tǒng)的電力設(shè)計(jì)以及施工而言，已經(jīng)能夠滿足相應(yīng)的要求，但是在這個(gè)領(lǐng)域里尚未建立工程數(shù)據(jù)庫的支持，數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性差，由于設(shè)計(jì)專業(yè)人員之間協(xié)調(diào)不足，設(shè)計(jì)容易導(dǎo)致錯(cuò)誤，因此會(huì)使得現(xiàn)場問題和設(shè)計(jì)結(jié)果在項(xiàng)目的各個(gè)方面不能夠得到充分利用。 最后，感謝我的同學(xué)們，感謝大家無私地共享一些相關(guān)題目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使他們幫助我更加順利的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。其次，在這接近半年的整個(gè)的設(shè)計(jì)過程以及四年的專業(yè)課學(xué)習(xí)中，感謝我的指導(dǎo)老師王萌老師以及魏金誠老師的悉心指導(dǎo)與熱心幫助，同時(shí)也感謝其他電力系統(tǒng)與自動(dòng)化專業(yè)的老師們教給我知識(shí)，教會(huì)我如何學(xué)習(xí)，傳授了我未來在工作崗位的一些經(jīng)驗(yàn)。這將是我今后學(xué)習(xí)與生活中最寶貴的人生財(cái)富?？傊?，感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。從一個(gè)項(xiàng)目將其一步一步從零開始，一步一步逐漸完善，到最后的總結(jié)，這是一段非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)，也是一段受益終生的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，通過不斷的發(fā)現(xiàn)問題然后積極思考解決問題，使得自身在工程設(shè)計(jì)方面也更有經(jīng)驗(yàn)。后面的電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)也是相同的道理，整個(gè)選材的手冊2000多頁，每一個(gè)設(shè)備都有若干種都適合本次設(shè)計(jì)所需要的設(shè)備，選擇出一個(gè)最合理的設(shè)備是我在本次設(shè)計(jì)中所需要著重思考的。一開始準(zhǔn)備這個(gè)題目的時(shí)候，雖然本次論文的主題是關(guān)于云南元陽擬建的220kV變電站的設(shè)計(jì)方向和內(nèi)容，在以前的課程設(shè)計(jì)有接觸過類似的題目，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)需要更高的設(shè)計(jì)要求，需要更詳盡的數(shù)據(jù)分析以及更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)計(jì)算，也使得最終的成果具有更好的實(shí)際參考意義。主變壓器型號(hào)SFPSZ1050000/220站用變壓器型號(hào)SL7400/10220kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器LW12220隔離開關(guān)GW4220電流互感器LCWB220電壓互感器導(dǎo)線LGJ210/25鋼芯鋁絞線避雷器FCZ2220N110kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器LW11110隔離開關(guān)GW4110電流互感器LCWD2110電壓互感器導(dǎo)線LGJ70/40鋼芯鋁絞線避雷器FZ110N10kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器ZN10/隔離開關(guān)CN210/110220電流互感器LMZD2110電壓互感器JDJ10導(dǎo)線100*8矩形鋁導(dǎo)線避雷器FS310表91 所選電氣設(shè)備型號(hào)匯總大學(xué)這段路程即將到達(dá)終點(diǎn)，一步一個(gè)腳印讓我們逐漸成熟，逐漸走向社會(huì)，而這次關(guān)于220kV變電站設(shè)計(jì)的畢業(yè)生設(shè)計(jì)，也是我這段路程上的最后一個(gè)階段。相信這所變電站未來會(huì)為云南元陽的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)帶來全新的力量。并且成功的選擇出了相應(yīng)的電氣設(shè)備。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我從實(shí)際出發(fā)，在對(duì)云南元陽需要擬建變電站的站址的原始資料進(jìn)行分析過后，將設(shè)計(jì)方案定為：220kV側(cè)采用雙母線帶旁路母線接線，110kV側(cè)采用單母線分段接線，10kV側(cè)采用單母線分段接線。其110kV側(cè)的配置情況與上一致。擬建的本變電站設(shè)計(jì)器件各電壓等級(jí)的最高點(diǎn)均為其相應(yīng)的進(jìn)線端，高14m，次高為主控樓，高8m。工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： 上限值： 因此滿足工頻放電電壓的校驗(yàn)。工頻放電電壓校驗(yàn)：下限值： 上限值： 因此滿足工頻放電電壓的校驗(yàn)。 110kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn)（1）閥型避雷器的選擇因?yàn)殡妷旱燃?jí)為110kV，因此選擇適合110kV配電系統(tǒng)的電站用磁吹閥型。 220kV側(cè)避雷器的選擇和校驗(yàn) （1）閥型避雷器的選擇，由于電壓等級(jí)為220kV，因此選擇適合220kV配電系統(tǒng)的FCZ型電站用磁吹閥型，再因?yàn)榭蛇x出符合要求的閥型避雷器FCZ2220N, 閥型避雷器FCZ2220N參數(shù)表型號(hào)額定電壓有效值（ ）滅弧電壓有效值（）工作放電電壓有效值（）沖擊波電壓峰值（） 雷電沖擊波殘壓峰值（）不小于不大于5kA10kAFCZ2220N220250503580520520570（2） 閥型避雷器的校驗(yàn)滅弧電壓校驗(yàn)： 因此滿足滅弧電壓的校驗(yàn)。 閥型避雷器類型型號(hào)型式適用范圍FS配電用普通閥型10kV以下配電系統(tǒng)FZ電站用普通閥型3~220kV配電系統(tǒng)FCZ電站用磁吹閥型330kV配電系統(tǒng)或者需要限制類操作的220kV及以下配電系統(tǒng)閥型避雷器選擇的技術(shù)條件：（1）額定工作電壓 (81)（2）滅弧電壓校驗(yàn) (82)（3）工頻放電電壓校驗(yàn)下限值： (83)上限值： (84)式中—電網(wǎng)的額定電壓；—接地系數(shù)。 避雷器的選擇與校驗(yàn) 以限制過電壓的幅值為主要手段的閥型避雷器是本次變電站設(shè)計(jì)中防雷保護(hù)的主要措施。而對(duì)于入侵的雷電波，其主要的保護(hù)措施是在需要保護(hù)的變電所或發(fā)電廠內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器。這兩者可以有效的預(yù)防直擊雷對(duì)于發(fā)電廠以及變電所的損害，其繞擊和反擊率也較低。一是雷直擊于變電所或者發(fā)電廠；二是雷擊于輸電線路，使其生成了雷電波向變電所或發(fā)電廠入侵。因此，有效迅速的防雷保護(hù)措施在發(fā)電廠以及變電所中的配置是必須要求的。 當(dāng)它們因各種故障原因而處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)造成大面積的停電現(xiàn)象，甚至?xí)?yán)重影響該地區(qū)正常的生產(chǎn)以及國民經(jīng)濟(jì)狀況，人們的正常生活也會(huì)因此受到嚴(yán)重影響。 10kV側(cè)：采用單層式屋內(nèi)配置，結(jié)合10kV電氣設(shè)備選型結(jié)果最終選擇GFC10型戶內(nèi)手車式高壓開關(guān)柜。 110kV側(cè)：采用屋外配電裝置中的半高型配電裝置。整個(gè)布置過程清晰，能夠很好的避免誤操作，其可靠性高，施工與維護(hù)都都很方便。其及側(cè)采用屋外配電方式布置，側(cè)采用屋內(nèi)配電方式布置。單層式占地面積較大，目前通行采用成套開關(guān)柜來減少占地面積。二層式將斷路器和電抗器等較重設(shè)備布置在第一層，而母線、隔離開關(guān)等相對(duì)較輕的設(shè)備布置在第二層。其優(yōu)點(diǎn)在于具有較高的安全性、可靠性、以及節(jié)省占地面積等。 屋內(nèi)配電裝置 屋內(nèi)配電裝置按其布置型式可分為三層式、二層式、單層式。其優(yōu)缺點(diǎn)介于上述兩種類型之間。高型配電裝置適用于電壓等級(jí)為220kV的變電站設(shè)計(jì)中。其優(yōu)點(diǎn)在于可以節(jié)省空間。中型配電裝置常用于電壓等級(jí)為110kV~500kV變電站設(shè)計(jì)中。其優(yōu)點(diǎn)在于電氣設(shè)備布置清晰、不易造成運(yùn)行人員誤操作、建設(shè)施工和平常維護(hù)方便、運(yùn)行可靠、變電站的建設(shè)費(fèi)用省、且國內(nèi)外大量變電站采用此種布置方式相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)成熟。屋外的配電裝置有可以分為：中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。（4）具有擴(kuò)建的可能 分析變電站實(shí)際情況，在配電裝置結(jié)構(gòu)和占地等方面留有一定擴(kuò)建余地，滿足日后應(yīng)對(duì)負(fù)荷增長的擴(kuò)建要求。（2）保證檢修人員安全 保證檢修人員安全的措施有用隔離墻把相鄰電路的設(shè)備隔開、設(shè)置遮攔留出安全距離、設(shè)置安全出口等。 對(duì)配電裝置的基本要求（1）運(yùn)行可靠 進(jìn)行基本的配電裝置安裝后，能夠使得整個(gè)涉及到的電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。它能夠在正常的運(yùn)行狀態(tài)下接受、分配電能。 電氣設(shè)備選型匯總 電氣設(shè)備匯總220kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器LW12220隔離開關(guān)GW4220電流互感器LCWB220電壓互感器導(dǎo)線LGJ210/25鋼芯鋁絞線110kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器LW11110隔離開關(guān)GW4110電流互感器LCWD2110電壓互感器導(dǎo)線LGJ70/40鋼芯鋁絞線10kV側(cè)電氣設(shè)備型號(hào)斷路器ZN10/隔離開關(guān)CN210/110220電流互感器LMZD210電壓互感器JDJ10導(dǎo)線100*8矩形鋁導(dǎo)線配電裝置是變電站電氣主接線的具體實(shí)現(xiàn)形式，它既起著接受電能的作用，又能起著分配電能的作用。 10kV側(cè)母線選擇和校驗(yàn)一、10kV母線的選擇最大持續(xù)工作電流為 根據(jù)原始資料分析，其最熱月溫度為 ，因此取溫度為時(shí)的綜合修正系數(shù)，取 再根據(jù)導(dǎo)體在額定溫度時(shí)的允許電流計(jì)算： 設(shè)定導(dǎo)體最高允許工作溫度為,考慮一定裕量，結(jié)合長期工程實(shí)踐，通過查表選取10kV母線為1008矩形鋁母線。 110kV側(cè)母線選擇和校驗(yàn)一、110kV母線的選擇最大持續(xù)工作電流為 根據(jù)原始資料分析，其最熱月溫度為 ，因此取溫度為時(shí)的綜合修正系數(shù)，取 再根據(jù)導(dǎo)體在額定溫度時(shí)的允許電流計(jì)算： 設(shè)定導(dǎo)體最高允許工作溫度為,考慮一定裕量，結(jié)合長期工程實(shí)踐，參考《LGJ鋼芯鋁絞線規(guī)格及長期允許載流量》表，選取110kV母線型號(hào)為LGJ－70/40鋼芯鋁絞線。 220kV側(cè)母線選擇和校驗(yàn)一、220kV母線的選擇最大持續(xù)工作電流為 根據(jù)原始資料分析，其最熱月溫度為 ，因此取溫度為時(shí)的綜合修正系數(shù)，取 由 可推得 設(shè)定導(dǎo)體最高允許工作溫度為,考慮一定裕量，結(jié)合長期工程實(shí)踐，參考《LGJ鋼芯鋁絞線規(guī)格及長期允許載流量》表，選取220kV母線型號(hào)為LGJ－210/25鋼芯鋁絞線。三．電暈電壓校驗(yàn)110kV及其以上的裸導(dǎo)體需要按晴天不發(fā)生全面電暈的條件進(jìn)行校驗(yàn)，即滿足公式： （610）式中， —裸導(dǎo)體的臨界電壓； —裸導(dǎo)體的最大工作電壓。其中 為導(dǎo)體安裝處的實(shí)際溫度； 為導(dǎo)體額定載流量的基準(zhǔn)溫度；為導(dǎo)體長期發(fā)熱所能承受的最高溫度。二．導(dǎo)體截面積選擇（1）按照導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇： 其計(jì)算公式為： （68）式中， —導(dǎo)體所在的回路中最大持續(xù)電流； —在額定溫度 時(shí)導(dǎo)體的允許電流； —為綜合修正系數(shù)，與實(shí)際溫度和海拔相關(guān)。當(dāng)采用鋼芯鋁絞線時(shí)，只需要進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。此次設(shè)計(jì)220kV母線的布置為戶外布置，110kV母線的布置也為戶外布置，10kV母線的布置為室內(nèi)布置，參照以往相關(guān)變電站設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，220kV和110kV側(cè)母線應(yīng)選用鋼芯鋁絞線（即軟母線），10kV母線采用矩形鋁母線。而載流導(dǎo)體一般使用鋁或者鋁合金。二、電壓互感器的選擇10kV側(cè)選擇戶內(nèi)的配電裝置，因此選用的互感器應(yīng)該為澆