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BIM技术在配电站设计的应用

叶长东
  
安家(建筑与工程)
2022年4期
信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 南京 210000

摘要:BIM技术通过信息资源的共享实现了工程的信息化管理,成为社会未来发展中必不可少的一种管理方式,其应用范围也在不断地扩大。借助BIM技术进行配电站设计也成为了工程领域中的常见现象。配电站是我国电力系统总的一个重要组成部分,如果将先进技术引入到配电站设计当中,就能够最大限度地降低电气系统所受到的干扰,从而保障电力系统的正常运行。本文将主要就BIM技术在配电站中的实际应用进行简要分析。

关键词:BIM技术;配电站设计;技术应用

BIM技术被引入到我国的工程领域后逐渐成为了CAD之后的又一次技术革新,其应用也在行业内部引起了极高关注度,应用的范围涵盖了规划施工以及设计等各个行业领域。电力是社会发展中必不可少的因素,11kv的电力系统是经济发展的重要动力,因此配电站设计也开始受到行业内的高度重视。科学合理的配电站设计对于高效的电力输送有着很高的影响力,借助BIM技术就可以避免设计中出现的漏洞,提高配电站的设计水平,最终提高整体的工作效率。

一、BIM技术简介

1.BIM概念

BIM技术,即建筑信息模型,他是一种信息加工技术,是将建筑项目中的数据参数进行整合从而形成建筑项目的数据库。在施工的过程中将施工项目的相关参数输入数据库就可以建立起相对应的工程数据模型。科学技术的进步促使BIM技术可以被应用于建筑施工过程中的各个环节,这其中包括建筑的管理以及施工等阶段都可以应用BIM技术从而达到理想的工程效果。BIM技术在工程项目中的应用大大的强化了建筑设计的实际操作性,利用科技手段实现工程虚拟施工,同时还能利用数字技术进行工程检查和工程量的计算,产生的结果精准而又便捷。社会经济的发展推动了建筑工程需求量的增大,建筑工程的规模也随之不断扩大,现在的建筑结构相较于过去变得更加复杂,建筑项目的管理工作难度也随之加大,因此现阶段对于BIM技术的应用要求也变得更加严格。

2.BIM技术特征

2.1可视化

可视化是指BIM技术在被应用于建筑施工中进行数据参数的收集整理时,可以将建筑实际施工与工程设计相结合,从而完成建筑施工整体的可视化和三维化。其中的可视化可以方便施工过程中工程设计师以及工程管理者对工程进行更加精准的判断,从而为后续的建设决策提供更为有利的参考。

2.2协调性

在工程建设的过程中所涉及到的专业内容数量庞大,在施工建造的过程中要在同一时间协调各方面进行工程建造,这样的工作难度很高。而BIM技术的应用就能够大大的降低该工作的难度,BIM技术可以轻松地实现对各工程环节之间的协调,实现多方互动施工作业,减少工程施工中产生的一些不必要的失误。

2.3模拟优化

BIM技术是建立在信息数据基础上的建模技术,输入工程项目的相关数据参数就可以得到虚拟的建筑模型,再对建筑模型进行分析,对其中存在的施工问题进行进一步的优化和改善,及时地发现问题、纠正问题,对工程的整体质量进行优化,以实现最大限度的生产建设控制。

2.4管理性

BIM的管理性在建筑电气管理中的管理应用结合项目自身的施工现状、施工工艺以及工程后期的维护运营等进行,电气工程信息会呈现的更加直接、立体。

3.BIM技术与工程设计

现阶段的电气工程建设可以通过BIM软件平台,将常规的CAD设计图纸交由BIM软件来进行工程设计的全过程,其中包括工程整体的综合协调、工程校审以及布局出图等等。电气工程应用BIM技术进行的工程设计突破了传统工程设计的二维局限,使制图走向了三维立体化。BIM技术参与的工程设计的数据模型可以帮助建筑设计师更好对工程设计进行优化,检查工程中存在的瑕疵,保证实际的电气工程质量。

BIM技术中的工程模拟优化是指电气工程中的BIM设计通过数据模拟可以被用来检查电气设备与其他设备之间、电气设备与土建之间是否存在着冲突,并根据数据模拟结构对冲突进行优化解决。在实际的电气工程中最常见的冲突就是电气槽盒与风管、水光以及工程结构梁之间的空间冲突,因此电气工程中应用BIM技术的意义就是对工程建设中可能存在的问题和冲突通过结合工程各方人员意见以及工程建设项目的要求进行检查并加以优化。

二、配电站设计与BIM技术

1.配电站设计中电气系统方案

11kv配电站中的电气系统主要分为两种,一种是开放式中型电气系统。该系统对于空间的要求较高,根据配电站开关系统的大小来确定占地面积,系统出线采用了电缆和架空缆线的方式,这样既能够保障电气系统的正常运行,也能够有效地缩减系统占地面积。这两种出线模式都需要根据实际的需求来进行设置,如电缆出线需要考虑到配电站装置开关站的发电情况,因此该模式的资金投入相对较高,其后期维护则要求掌握高压配电装置的实际运行状况等问题。而架空出线模式相较于电缆出线模式来讲,在后期维护方面更加简便,且占用空间较小,但在前期投入中的资金需求较大。

配电站中的另一电气系统为GIS电气系统方案。该系统与前一种系统相类似,出线系统为电缆和架空出线两种模式,这两者之间的不同在于两种出线模式都需要与GIS设备相连接,同时还需要负荷避雷器以及隔离开关等设备,这些设备在电气运行中容易出现波动从而互相影响,给电网的正常运行造成负面影响,因此需要对此加以进一步的强化和完善。架空线缆的出线需要将线缆铺设于铁塔上,同样需要借助GIS完成出线,但在该系统中出线所需要的线缆数量和铁塔数量都相对较少,整体布局紧密,在工程投入中比较占优势。

2.配电站中电气系统设计关键

首先是直流电源的保护。在配电站电气系统中,需要应用开关电源对供电状态进行控制,采用直流稳定压开关电源可以有效地给直流供电的稳定性提供保障,确保电气系统能够稳定运行,同时还能够有效地防止电气系统中出现纹波电流入侵的情况给系统造成干扰。

其次是对分布式母线的保护。分布式母线的主要作用在于保障主接线工作的稳定可靠,最大限度地避免出线跳闸等问题。分布式母线主要由两部分组成,一部分是中央保护功能模块,另一部分是隔离保护功能模块。中央保护功能模块可以保障主接线和各个子单元之间能够同步协作,而隔离保护功能模块的作用是可以保护供电运行不受到干扰阻碍,这两者互相协作,从而确保整个电气系统能够稳定运行,有效地提升了电气系统整体的工作效率和质量。

最后是旁路保护。本文主要介绍的事11kv配电站的电气设计,在电气系统的设计中通常会应用到双母线旁路母线设计的方式,但时由于受到了其他干扰信号的影响,会使得双母线之外的旁路也受到影响,所以需要对旁路实施相关的保护。对于旁路的保护,需要引入自动切换装置以及隔离保护装置。其中,自动切换装置可以就双母线的工作运行状态进行实时、有效的监测,而隔离保护装置可以确保隔绝外来的干扰信息,在出现故障问题时及时地切换到旁路其他通道,实现电气工作的流畅衔接。

结束语:

综上所述,11kv的配电站内部电气系统具有优势强项,融合BIM技术,综合分析信息数据,根据数据科学地判断配电站的需求以及运行状况,降低电器元件受干扰度,保障配电的正常运行。BIM技术对于工程建设设计的进步发展做出了非常重要的贡献,大大的提升了配电站设计的效率和科学性,促进了我国行业生产方式的转变升级,提升了整体的设计质量,同时对于配电站的管理决策等方面也有突出贡献。

参考文献

[1]刘翔宇.浅谈BIM技术在施工项目中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(10):430.

[2]蒋斯粟,单敏,陈超,等.BIM技术在毕业设计中的应用探索[J].价值工程,2018,37(33):159-161.

[3]韩立红,宋文浩,徐一元.基于BIM技术的工程造价全过程管理[J].价值工程,2018,37(30):84-86.

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