变电站电气二次专业三维数字化协同设计方案探讨
摘要：开展变电站三维协同设计及建设工程数据中心是落实“数字电网”建设总体要求的重要举措，对高质量建设智能电网具有重要意义。
文献［1－3］探讨了三
维设计技术在变电站中的应用；文献［4－5］探讨了三维电缆敷设软件BRCM在
实际工程中的应用。
当前三维数字化协同设计作为新时代变电站设计手段，在电
网工程中的应用还处于试点阶段，各数字化设计软件功能相互独立，软件间无法
接口和数据互通，造成工作重复、效率低下，不能满足三维数字化协同设计和数
字化移交的要求。
关键词：变电站；电气二次专业；三维数字化；协同设计方案
一、电气二次专业设计
1、电气二次专业设计现状
传统变电站设计基于CAD（计算机辅助设计）软件，以手工输入为主，自动
化程度低，图纸具有分散性、独立式等特点，无法与其它专业协同设计，已不能
满足市场的需求。
2、电气二次专业数字化设计
为提高数字化设计水平，引进上海欣电电气数字化软件（ELEC）。
ELEC软件
是针对传统CAD软件设计问题，基于变电站集成模式开发，从源头将二次信息数
字化的平台。
通过ELEC软件，可根据原理图实现接线设计、自动校核、端子排
及电缆清册生成等，提高变电站二次系统设计自动化、精细化程度，减少手工输
入错误，提高设计效率和质量。
变电站二次系统采用数字化软件设计的主要流程如下：根据项目建立工程，
确定项目用户保存于数据库中，同时建立设备库、电缆型号库、芯线功能库、回
路库等；利用设备库进行电气原理接线图设计，包括电流回路、电压回路、控制
回路、信号回路等；根据电气设备原理图和端子排自动生成电缆接线图，包括电
缆编号、回路号、互联端子等；自动生成含设备编码、电缆编号、起点、终点等
信息的电缆清册，并根据需要导出相应的格式。
ELEC软件设计流程如图1所示。
图1ELEC电气数字化软件设计流程图
二、变电站三维电缆敷设
三维电缆敷设软件BRCM（Bentley Raceway and caBleManageMent）基于Bently公司的MicR0Stati0n平台开发，通过读取电缆清册的逻辑信息，结合平面
设备布置及路径，自动进行电缆优化敷设，精确统计电缆长度［5］。
变电站采
用BRCM软件进行电缆敷设的流程如图2所示。
在PR0jectwiSe（PW）协同工作
平台将BRCM文件夹升级为项目级别的文件夹，实现BRCM工作空间的集成，并
在Pc机建立SQl数据库，便于数据读取；在BRCM软件建立电缆桥架、电缆沟、埋管、电气设备等三维信息模型，并完成对模型的智能编码，同时参考土建、水
工等专业的三维信息模型，根据工程实际情况规划电缆沟、电缆桥架、电气设备、埋管等路径；导入含电缆编号、起点、终点的电缆清册，实现设备模型与电缆清
册模型的匹配；BRCM软件根据“最优路径算法”完成电缆自动敷设；根据需要导
出电缆敷设拓扑图、电缆清册（含长度、路径等）、材料表等，并将三维模型转
为二维图纸完成专业提资和施工图绘制。
图2BRCM软件设计流程
三、电气二次专业与其它专业协同设计方案
电气二次与电气一次、建筑等其它专业基于PW平台的协同设计内容主要有
三维屏柜布置、电缆敷设、辅控系统布置设计。
其中电缆敷设涉及二维ELEC软
件与三维BRCM软件间的接口及协同设计方案，目前并没有较好的解决方案。
本
文提出基于gB/t51061—2014《电网工程标识系统编码规范》对变电站的电气
设备进行唯一编码及ELEC软件与BRCM软件间的接口和协同设计方案，以规范电气设备编码，提高设计效率，满足二维数字化软件和三维电缆敷设软件协同设计
的要求。
ELEC软件与BRCM软件协同设计方案示意图如图3所示。
图3ELEC软件与BRCM软件协同设计方案示意图
（1）根据gB／t51061—2014《电网工程标识系统编码规范》，对电气设备统一命名和编码，使得全站电气设备编码具有唯一性、通用性。
电气设备编码格式
见表1，其中“全站码”、“系统码”、“设备码”与Bentley SuBStati0n三维模型属性
的“安装区”、“安装点”、“元器件标签”依次对应。
（2）设计人员在ELEC软件中完成电气原理图和电缆清册设计（含电缆编号、设备编码、起点、终点等）。
在ELEC软件接口界面获取MicR0Stati0n相关数据信息，并依据MicR0Stati0n的数据规则选择对应项目，直接将相关的屏柜信息、电
缆信息同步到MicR0Stati0n。
（3）在MicR0Stati0n平台，BRCM软件根据欣电软件导入信息，自动完成屏
柜和电缆清册中设备的关联及电缆敷设和材料统计。
同时，ELEC软件和BRCM软
件应具有数据比对功能，以提示用户相关屏柜、电缆等修改信息。
在ELEC软件
中新建或修改对应屏柜、电缆等相应模型信息时，BRCM软件的三维模型也会联
动更新，便于相关专业协同完成电缆敷设工作。
结束语
实现变电站三维协同设计和数字化移交是未来发展的要求，本文探讨了ELEC
软件与BRCM软件间的接口和协同设计方案。
通过gB/t51061—2014《电网工
程标识系统编码规范》统一电气设备编码标准，使电气设备编码具有唯一性和通
用性，避免了不同工程、数字化软件间因设备命名和编码不统一导致大量重复工
作的情况，提高了设计效率，达到了统一设备标识，便于数据处理和全寿命周期
设备管理的目的。
这种基于统一编码规范的ELEC软件与BRCM软件接口方案有助于提高数字化软件间数据共享的标准化、通用化。
利用ELEC软件与BRCM软件间的自动数据比对功能，可实时提示用户相关屏柜、电缆等修改信息，最终实现变
电站不同专业间的三维协同设计。
参考文献:
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