何磊
摘 要：随着计算机技术的不断成熟和发展，各类新的设计手段正不断深入，已影响到传统的火力发电厂工程设计，在设计手段上带来了方方面面的变革。该文着重根据近年来计算机辅助设计软件在发电厂电气设计中的开发和应用情况，提出一些软件开发的建议和意见供大家参考。
关键词：计算机 发电厂 设计软件数字化
中图分类号：TP470 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（c）-0006-02
在新中国发展的近70年中，全国的设计工作者一直都在提高设计水平的道路上不懈努力。从最早机械制图（AutoCad）的广泛应用，到后来三维软件（PDMS）的深度开发，都在不同程度上通过工作方式的改变带来设计思路上的转变，在推进新技术应用水平的同时，不断开拓着设计思路。近10年来，随着国家电力建设水平的不断提高、海外电力市场的不断开拓以及电力市场竞争的日益加剧，对设计行业，特别是设计手段高效化、设计成品精细化以及设计过程可追溯等方面的要求正在不断提高。该文将通过介绍近年来各类计算机辅助设计软件在发电厂电气设计中的开发和应用情况，提出一些软件开发的建议和意见并介绍已经实施的方案，以供大家参考。
1 三维设计软件在发电厂电气设计中的应用
早在2005年，三维设计软件的开发与应用就已经进入中国电力设计领域，但受计算机硬件和网络技术发展水平的限制，三维设计软件一直不具备替代传统机械制图（AutoCad）的条件。随着发电市场的完善，各家发电公司对工程投资成本核算越來越精确，如何在满足工程技术性和经济性的要求下，有效提高设计行业设计成品精度的问题，就摆在了工程设计者的面前。加上计算机硬件水平的飞速发展，使三维设计软件的广泛应用成为可能，而对于电气专业来说，电缆敷设就成为了应用三维设计软件来提高设计精度的重要突破口。
传统手工电缆敷设设计的主要问题有：（1）设计人员需手动对全厂进行分区并设置区域编号和区域内的节点编号，此环节工作量大，容易出现节点重号的问题；（2）需要手动设计全厂设备与桥架之间的电缆通道，此环节工作繁琐，要求设计人员对各专业设备布置和三维空间位置相当清楚；（3）这些缆道信息都要人工输入到计算程序中进行长度计算，此环节中的输入错误更是大量存在。再加上电缆敷设工作量大，人员素质要求高，因此造成了错误率高、不易发现的特点，并且由此方式设计出的埋管布置图也很难做到精确设计，在安装材料统计上更是与实际偏差较大。
三维设计软件PDMS在电缆敷设设计中的应用，大幅度地减少了需要设计人员做的简单重复劳动。区域设置、节点编号、敷设路径、数据填写等工作均由软件自动完成。设计成品完全以三维的方式展示出来，不但避免了现场增补电缆，同时也提高了施工图对现场施工的指导作用。这种从原有的粗放型效益模式到精细化效益模式的转变，无论业主还是设计院都从其中获得了较好的经济效益。
2 电气辅助设计软件在发电厂电气设计中的应用
三维设计软件在设备布置设计方面有较明显的优势，但在电气厂用电配置接线图、发电机变压器保护以及发电厂自动化等系统设计方面，就需要求助于其他辅助设计软件。目前应用较多的辅助设计软件主要有Promis.e和欧联。
Promis.e软件是一款运行于AutoCAD基础的应用程序，它最早是为电子控制系统设计人员设计开发的工具软件。该软件主要基于SQL工程数据库，设计人员可以根据工程和专业需要，通过编制元器件数据库、设计标准报表以及定制出图等方式，使该软件满足各类设计工程需要。
欧联软件同Promis.e一样，也是一款运行于AutoCAD基础的应用程序，它最早应用于热工专业设计，在编制接线表和测点清单方面有较大优势。
上述两款辅助设计软件在发电厂电气设计中均有过使用。Promis.e软件通过简单的订制，目前已经可以完成发电厂用电配置接线图的设计。设计人员只需在设计好的标准报表中完成电源段的划分、负荷分配、标准回路设定以及主要开关设备的选型，后继的出图工作均由软件一次性完成。在出图过程中，软件还能对设计中不合理的地方，如：上级变压器容量与所接负荷不匹配、上下级断路器分断能力不匹配、重复配置负荷等进行统计和反馈，大大提高了设计效率，降低了设计过程中出现低级错误的情况。
欧联软件则可以直接应用于发电厂电气二次的保护、测控等图纸的设计中。与传统的cad制图相比，设计人员在进行原理图设计时的工作量会有较大增加，但后期的端子排接线表的生成、测点清单的统计以及制图标准和统一等方面，则都由软件统一完成。总体来讲，工作量得到了减轻，施工图的出图精度得到了明显的提升。不仅如此，在网络技术成熟的今天，利用上述两款软件实现的协同设计和协同校审功能，其配合易、更新快、反馈及时、升版准确的优势也逐渐体现了出来。
上述款软件不但对于设计人员完成单个分册设计起到了辅助作用，得益于网络技术的发展，现在还可以完成多个分册协同设计。具体来说，软件会为每个工程设立一个独立的设计平台，当多个设计人同时在这一平台上进行多个分册的设计时，软件会自动比对平台上各分册间的连接信息。当各分册或系统间接口信息，如：测点编号、回路名称、对侧设备描述等信息匹配时，软件会直接将两侧的接口进行对接并在两册均完整示意对侧的交互参考信息。从根本上杜绝了以往的两侧设备连接错误、接口连接遗漏以及电缆重复开列等问题。
3 电气辅助设计软件应用中的问题总结
经过近10年的软件开发与应用，电气辅助设计软件在多个工程中已经得到了应用，其带来的生产力的提高、设计思路的转变以及工作方式的革新都已得到了广大设计工作者的接受和认可。但在电气辅助设计软件的应用之初，情况却并不乐观，软件的开发过程也走了不少弯路。其中最主要的问题还是在应用初期的思维模式上。
软件应用之初，工程设计人员很难放弃多年养成的设计习惯和工作流程，一直要求软件能通过将现有设计习惯和工作流程直接数字化的方式，实现设计人员与设计软件间的无缝对接。但现实是，我国软件设计实力和技术储备当时还达不到这个要求，几乎所有的设计辅助软件均是在国外成熟的设计软件的基础上移植过来，有些甚至没有中文的说明书。在这些情况下，强行要求软件商为中国设计人员开发定制的设计软件，无论是中方设计人员的配合成本，还是软件商的学习成本都会非常高。特别是在工程进度要求高、工期紧的情况下，任何一套软件都很难达到全面应用于实际工程的要求。多数情况都是将软件应用于某一个专业的某几个次要分册中，以达到在实际工程中检验应用效果的目的，并为后期深入应用储备力量。
经过多年的软件应用经验和工作应用总结，工程设计人员越来越多地接受了图外设计软件的开发思路，软件开发人员也对中国设计人员的需求有了越来越深刻的理解。有了前期近10年的积累，才有了今天越来越多的设计软件应用到实际工程中，并为设计院和业主带来显而易见的经济效益。
4 结语
在计算机技术和网络技术日臻成熟的今天，使用电气辅助设计软件已不仅仅是完成图纸绘制的工作，还要完成设计成品的数字化、设计流程的数字化以及成品交接的数字化，进而为实现数字化电厂贡献力量。以开放的态度接受新事物、学习新知识、开辟新道路，则是我们走设计行业数字化之路的重要基础和力量。
参考文献
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