國網(wǎng)公司基建部[2018]585號文規(guī)定:“到2020年底前,公司所有新建、改建、擴(kuò)建35kV及以上輸變電工程具備數(shù)字化移交條件,總體上實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計、三維評審、三維移交”,以上種種都標(biāo)志著輸變電工程已進(jìn)入三維數(shù)字化時代。
北京東1000kV變電站、220kV即墨全地下變電站等均實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化建設(shè)和移交;濰坊-臨沂-棗莊-菏澤-石家莊1000千伏交流特高壓輸變電工程線路、北京西-石家莊1000千伏交流特高壓輸電變工程線路工程作為架空輸電線路三維數(shù)字化試點(diǎn)工程基本已完成全線的三維設(shè)計;北京奉義110kV輸變電工程、上海青浦新路(崧澤)~鶴民110kV線路工程等地下電纜線路正在利用三維數(shù)字化技術(shù)開展工程試用……
地下電纜輸電線路取代架空輸電線路已成趨勢
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷加快,電力設(shè)施和城市發(fā)展矛盾日益加劇,輸電走廊的緊張使得地下電力電纜在城市電力系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來越廣泛,地下電纜輸電線路取代架空輸電線路已成為趨勢。
據(jù)統(tǒng)計表明,世界上一些現(xiàn)代化都市,如柏林、東京、大阪、哥本哈根等,地下輸電方式比例已超過70%。自“十二五”規(guī)劃以來,我國已加快架空線入地、地下電纜工程和地下綜合管廊的建設(shè)步伐。截止2017年,首都北京地下電纜隧道總長約800公里,預(yù)計在“十三五”末,北京核心區(qū)地下電纜化率將提升至94%,供電可靠率提升至99.999%。
地下電纜輸電方式不僅能改善城市環(huán)境,使城市更加整潔美觀,節(jié)省城市寶貴的地面空間,而且可有效地預(yù)防惡劣天氣、交通事故,保障居民和城市的用電安全。
數(shù)字化促進(jìn)地下電纜建設(shè)方式創(chuàng)新轉(zhuǎn)型
數(shù)字化為地下電力線路裝上“天眼”。數(shù)字化技術(shù)為地下電力線路走廊帶構(gòu)建地上地下環(huán)境,地上的建構(gòu)筑物、地下的管線等均可以清晰的以三維的形式呈現(xiàn);不僅如此,電力線路埋深、管線之間間距、電力通道承載力等都可以通過三維場景快速計算獲取;還可以通過漫游模擬的方式進(jìn)行三維巡線。
實(shí)現(xiàn)全過程協(xié)同辦公。依托于數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建的電力三維環(huán)境,規(guī)劃、設(shè)計、施工、運(yùn)維、管理等全壽命周期過程的工作人員均可以在此三維模型基礎(chǔ)上豐富各自專業(yè)的工作信息,提資、評審、會簽等過程可以快捷完成。開展外業(yè)工作時,可以通過移動終端實(shí)時對照施工、線路踏勘、運(yùn)檢維修等工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)信息同步溝通。
數(shù)字化指導(dǎo)精準(zhǔn)施工。將數(shù)字化構(gòu)建的電力三維模擬作為實(shí)際工程,通過添加時間維度,可以模擬電力施工,通過設(shè)定不同時間,查看三維模型構(gòu)建進(jìn)度;通過添加費(fèi)用維度,模擬不同施工進(jìn)度下或者不同標(biāo)段下,工程的造價費(fèi)用;根據(jù)實(shí)際需要添加不同維度對全過程進(jìn)行方案模擬,指導(dǎo)精準(zhǔn)化施工。對于故障線路維修,在三維場景中進(jìn)行檢修預(yù)演和培訓(xùn),降低施工操作安全,實(shí)現(xiàn)安全施工。
中國電科院電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)初步完成
據(jù)中國電科院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該系統(tǒng)適用于35kV-500kV電壓等級,覆蓋可研、初設(shè)、施工圖、竣工圖四個設(shè)計階段,利用二維CAD、三維GIS、三維BIM技術(shù),實(shí)現(xiàn)了排管、隧道、電纜溝、橋架等類型地下電纜工程的三維可視化設(shè)計。
該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地上建構(gòu)筑物、地下管線等環(huán)境的全面可視化;提供了地下電纜三維通用設(shè)計庫,以及排管、隧道、電纜溝、橋架等參數(shù)化建模工具;實(shí)現(xiàn)了通道、電纜、附件金具等三維模擬敷設(shè)。系統(tǒng)形成的設(shè)計成果為施工、運(yùn)檢、管理等全壽命周期的數(shù)據(jù)融合提供了接口,滿足國網(wǎng)公司工程大數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建要求。
目前,該系統(tǒng)已在多家設(shè)計院開展工程試用,均表示電纜工程領(lǐng)域終于有了一套覆蓋全流程的智能化設(shè)計工具,極大地提高了地下電力線路設(shè)計質(zhì)量和效率,形成的工程數(shù)字化成果實(shí)現(xiàn)了與工程建設(shè)現(xiàn)狀的真實(shí)還原,指導(dǎo)和幫助了線路的運(yùn)檢和工程的管理,具有重要的實(shí)用價值和現(xiàn)實(shí)意義。
國網(wǎng)公司基建部[2018]585號指出,“應(yīng)用過程中,基建部將組織對設(shè)計招標(biāo)、設(shè)計評審、施工圖等環(huán)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),扎實(shí)推動三維設(shè)計在建設(shè)管理、施工組織、檔案移交等環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用,建立基于三維設(shè)計應(yīng)用的信息傳遞和數(shù)據(jù)共享模式,滿足工程建設(shè)各個階段的管理要求。”
中國電科院在已構(gòu)建的電力電纜工程數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)基礎(chǔ)上,探索覆蓋地下電纜建設(shè)全壽命周期的應(yīng)用研究,為國網(wǎng)公司構(gòu)建輸變電工程大數(shù)據(jù)中心提供技術(shù)支持。