BIM与数字化移交-沙州750kV数字化变电站

1、BIM与数字化移交沙州750kV数字化变电站中国电力工程顾问集团西南电力设计院（简称“西南电力院”）成立于1961年6月，是中国电力工程顾问集团公司的全资子企业，是全国勘察设计百强单位。建院50年来，西南电力院共完成740余项发送变电工程项目的勘察设计，其中，发电工程约占全国投运总容量的8%；送电工程投运总里程约占全国投运总里程的10%；变电工程投运约占全国投运总容量的8%。工程项目遍及国内20多个省、区、市和伊朗、印度、印尼、孟加拉等10多个国家。处于全国电力勘察设计行业前列，是全国第一个承担800千伏/6400兆瓦换流站勘测设计、第二个承担750千伏特高压交流输电工程设计的电力设计院。案例

2、：沙州7500kV数字化化变电站站相关软件及及解决方方案：Autoddeskk Reevitt ArrchiiteccturreAutoddeskk Reevitt SttruccturreAutoddeskk Reevitt MEEPAutoddeskk NaavissworrksAutoCCAD Civvil 3D客户证言： HYPERLINK /BIM在质质量管控控上有非非常多的的好处，通通过碰撞撞检查，能能够很容容易地检检查到错错误的地地方，提提高工程程的质量量和效率率。因此此，技术术创新、新新技术的的应用是是提升企企业品牌牌，提升升企业产产品质量量最有效效的途径径。中国电电力工程程顾

3、问集集团西南南电力设设计院副副院长 王强Autoddeskk Reevitt 作为 HYPERLINK /BIIM的重重要技术术支撑平平台，体体现了强强大的“多任务”能力，对对于国内内建筑设设计观念念和方法法的根本本性改变变发挥了了不可替替代的作作用。中国电电力工程程顾问集集团西南南电力设设计院电电网公司司副总经经理 冯小明明 HYPERLINK /BIM技术术在控制制特大型型工程项项目设计计质量的的问题上上，显示示出不可可替代的的优越性性。中国电电力工程程顾问集集团西南南电力设设计院电电网公司司技术管管理部主主任 肖洪伟伟Autoddeskk Reevitt系列软软件在施施工图阶阶段的运运用

4、，是是一个长长期积累累的过程程。不仅仅是个人人，更需需要软件件本身的的发展。如如果能够够做到族族库和国国标图集集相衔接接，对于于施工图图制图的的效率将将会有很很大的提提高。要要抢先占占领市场场，推广广使用 HYPERLINK /BBIM技术是必必须要掌掌握的。中国电电力工程程顾问集集团西南南电力设设计院电网公司电电网数字字化设计计平台研研发组 姚枫Autoddeskk Reevitt的修改改功能非非常地高高效便捷捷。最主主要是在在做平面面上进行行修改的的同时，保保证了其其它立面面和剖面面的修改改，Auttodeesk Revvit良好的的关联性性使得修修改变得得十分方方便。中国电电力工程程顾问

5、集集团西南南电力设设计院电网公司电电网数字字化设计计平台研研发组 李越茂茂案例正文：沙州7500kV数字化化变电站站BIM与数字字化移交交项目概况沙州7500kV变电站站站址位位于甘肃肃省敦煌煌市七里里镇，距距敦煌市市区约22kkm。属敦敦煌盆地地的冲洪洪积平原原，地貌貌单元属属戈壁平平原。海海拔高程程在1277212776.550m之间，总总体地形形平坦、开开阔。变变电站建建设规模模为总用用地面积积18.6833h，静静态投资资10771688万元、动动态投资资11220577万元。工工程本期期装设1台，远远期装设设2台21000MVVA主变压压器；7500kV本期6回出线线，远期期10回；

6、3300kV本期5回出线线，远期期18回。图1 沙洲洲站建设设规模沙州7500kV变电站站位于新新疆与西西北主网网第二条条联网通通道上，其其工程的的建设意意义在于于可增强强新疆与与西北主主网功率率交换的的能力，同同时提高高新疆能能源资源源在西北北电网中中优化配配置的能能力，为为“疆电外外送”一系列列直流工工程提供供网架支支撑，保保证直流流外送工工程安全全稳定运运行。西南电力院院根据业业主提出出的“变电站站全生命命周期管管理”的需求求，将先先进的BIM技术应应用于数数字化变变电站的的协同设设计中，最最终实现现了本工工程的全全面数字字化移交交。BIM设计计经验西南电力院院的BIM项目组组成立于于2

7、0110年1月，在在项目组组成立至至今的两两年多时时间里已已先后完完成了拉拉萨4000kVV换流站站、裕隆隆8000kVV换流站站、南京京10000kVV变电站站等多个个交、直直流特高高压变电电工程的的BIM设计工工作，给给业主单单位提供供了全数数字的产产品，实实现了数数字化移移交，取取得了很很好的应应用效果果。图2 拉萨萨4000kVV换流站 图3 裕隆8000kVV换流站站（直流流场）项目挑战及及解决方方案沙州7500kV变电站站项目所所面临的的挑战包包括： 站区气气候条件件恶劣（沙沙尘天气气、极端端低温）；站区布布置紧凑凑；需要要严格校校核带电电距离及及进行地地下设施施碰撞检检查；工工期

8、紧，不不容许由由于“错、缺缺、漏、碰”等设计原因引起的返工；业主需要进行精细化设计成品（包括精细化图纸、精细化电缆敷设）；整个工程按业主要求进行数字化移交。基于以上项项目挑战战，西南南电力院院BIM项目组组，通过过BIM技术应应用于该该项目从从而实现现了：变变电站的的设计过过程数字字化管理理、变电电站建设设阶段的的数字化化采购、数数字化施施工、信信息化和和可视化化管理，全全面完成成了数字字化移交交。数字化变电电站概述述随着我国经经济的持持续高速速发展，对对电网的的建设速速度和技技术水平平提出了了越来越越高的要要求，应应运而生生了“数字化化电网”建设理理念。传传统的二二维设计计方式已已经越来来越

9、难以以满足业业主对设设计效率率、设计计成品质质量的要要求，为为此业主主提出了了变电站站全生命命周期管管理的需需求，因因此在电电力设计计行业应应运而生生“数字化化变电站站”的概念念。国际标准化化组织ISOO TCC1844与国际际电工委委员会IECC TCC65于20111年最新新提出的的数字化化企业和和数字化化工厂的的建议性性定义是是：标准准化的过过程应用用，标准准化的结结构化数数据。数字化变电电站建设设的基本本目标是是将变电电站所有有信号数数字化、所所有管理理的内容容数字化化，然后后利用先先进的控控制技术术和信息息技术，实实现对变变电站可可靠而准准确的控控制和管管理。结合上述数数字化变变电站

10、结结构模型型，西南南电力院院从全生生命周期期角度提提出数字字化变电电站BIM实施方方案：在在变电站站设计中中采用数数字化设设计技术术，为变变电站的的建设提提供高品品质的设设计成品品；采用用变电数数字化设设计平台台，对变变电站设设计过程程实现全全面的数数字化管管理；充充分利用用国网公公司的数数字化采采购平台台，结合合本院的的数字化化设计成成果，实实现变电电站建设设阶段的的数字化化采购；推动施施工单位位利用变变电站三三维模型型，采用用虚拟建建造技术术，实现现变电站站的数字字化施工工；建立立变电站站建设阶阶段管理理信息系系统，实实现变电电站建设设阶段的的信息化化管理；使用项项目管理理软件，实实现建设

11、设和施工工的工程程进度管管理，结结合变电电站三维维模型，实实现工程程进度的的可视化化管理； 数字化化移交：包括设设计向建建设、施施工、运运行的移移交，以以及建设设、施工工向运行行的移交交。通过数字化化移交，一一方面可可以为业业主提供供数字化化采购支支持，业业主可以以通过数数字化移移交平台台获得采采购所需需的全部部数字化化信息。在在产品询询价阶段段，西南南电力院院提供所所有建设设电厂所所需的设设备和元元件的技技术规范范书，指指导业主主按照设设计需求求向各厂厂家询价价。在合合同签订订阶段，提提供准确确的设备备以及零零部件的的具体型型号和精精确数量量，便于于合同的的签订，减减少浪费费。在监监造到货货

12、期间，提提供管道道配管详详图、钢钢结构详详图等，缩缩短商品品监造到到货的工工期。通过数字化化移交，另另一方面面还可以以为业主主提供数数字化施施工支持持。大件件运输模模拟、大大跨度钢钢结构吊吊装模拟拟、大型型设备安安装、检检修模拟拟等等一一系列支支持。图4 数字字化施工工支持西南电力院院在电厂厂建设阶阶段信息息系统的的工程设设计和系系统研发发方面具具有国内内领先的的水平，曾曾经为国国华、国国电、华华电、中中电投、北北方电力力等多家家发电集集团公司司和企业业设计、供供应电厂厂建设阶阶段信息息系统，是是国内最最早开发发设计该该系统的的公司之之一，该该系统的的软件研研发成果果获得了了国家、省省部级多多

13、项奖励励。近二二十年来来为一百百多个电电厂建设设管理单单位提供供了设计计、系统统供应和和技术服服务，完完善的管管理功能能和强大大的技术术支撑为为电厂建建设过程程的全面面数字化化管理、为为竣工决决算提供供的系统统性的精精确结果果，一直直受到业业界的好好评。变变电站建建设阶段段信息系系统，以以计划管管理为龙龙头，进进度控制制为主线线，投资资管理为为核心，设设备管理理为基础础，质量量安全管管理为保保证的涵涵盖整个个工程建建设过程程的管理理。建设阶段信信息系统统中，作作为主线线的进度度管理系系统，通通过工程程进度管管理软件件P3，与变变电站基基建MIS共享网网络平台台，实现现变电站站建设工工程的进进度

14、管理理。图5 进度度管理系系统BIM数字字化设计计以下介绍BBIM技术在在变电数数字化设设计中的的应用。变变电数字字化设计计是多专专业参与与的设计计，涉及及到的专专业比较较多。传统变电设设计的局局限性包包括：缺缺乏直观观的视觉觉效果和和可定量量的模型型基础；各专业业的软件件之间都都是相互互独立的的，缺乏乏数据库库的支持持，集成成性能较较差；带带电距离离的校验验只能基基于平面面，可能能造成带带电距离离不足或或过大；错、漏漏、碰、缺缺等通病病屡屡发发生，造造成了施施工的停停滞和反反复，给给工程建建设带来来损失；传统设设计不能能满足业业主精细细化设计计的要求求。针对对传统变变电设计计的局限限性，西西

15、南电力力设计院院提出BIM解决方方案。该解决方案案的特点点：（1）专业业流程化化设计：制定专专门的作作业手册册，专业业软件与与相关的的计算软软件之间间进行信信息共享享，实现现了项目目数据流流在专业业内部的的流转，完完成了专专业内的的流程化化设计。（2）专业协同：通过不同专业软件之间进行信息共享，高效完成多专业协同设计。（3）数字化设计成果：工程数据库中具有所有设备完整的工程信息、参数信息与编码信息，可指定的移交对象的系统要求，定制数据通道，由此实现数字化移交。通过以上解解决方案案，确定定了BIM设计流流程。以下将从七七个方面面介绍BIM技术在在本项目目设计过过程中的的具体应应用。（1）全站站智

16、能电电气主接接线及布布置模型型在创建智能能电气主主接线时时，所有有的电气气一次设设备元件件符号均均从设备备元件库库中调用用。电气气主接线线中的设设备元件件符号均均采用电电气线和和前后设设备进行行连接，在在电气主主接线中中，就建建立了电电气设备备间的逻逻辑关系系，通过过一个设设备可以以检索查查询到相相同元件件，因为为项目数数据中建建立了设设备元件件符号和和三维模模型之间间的关联联关系，可可以实现现电气主主接线和和设备三三维布置置模型之之间的关关联，通通过电气气主接线线检查设设备布置置，设备备间连线线的正确确性，在在增加或或删除电电气一次次设备时时，实现现设备三三维布置置相邻设设备的信信息的关关联

17、修改改。此外外，在完完成设备备间逻辑辑连线的的连接后后，对设设备进行行了参数数标注，直直观地反反应出电电气设备备的关键键参数。经经过对主主接线中中设备的的统计，得得到电气气一次主主回路设设备清单单，对设设备材料料清册中中的设备备数量进进行核实实。图6 全站站智能电电气主接接线图图7 全站站布置模模型（2）电气气设备模模型的设设计图8 制造造厂商设设备模型型（3）三维维防雷保保护验算算在防雷保护护范围图图中，可可以很直直观查看看到电气气设备和和导线是是否处于于避雷装装置的保保护范围围内。图9 全站站防雷保保护范围围图（4）精细细化电缆缆敷设通过拓扑关关系图可可准确查查看缆流流状况，提提前发现现和

18、解决决电缆敷敷设中可可能遇到到的问题题 。图10 电电缆拓扑扑关系图图通过精细化化电缆敷敷设，可可以方便便快捷的的查看任任意截面面，任意意高度的的电缆信信息，杜杜绝以往往工程中中常出现现的施工工单位的的二次设设计及施施工困难难。图11 精精细化电电缆敷设设（5）土方方计算本项目采用用了AuttoCAAD CCiviil HYPERLINK /print33D软件件完成数数字化地地形及土土方工程程的精确确统计，避避免施工工单位与与设计单单位的冲冲突 。图12 数数字化地地形与土土方计算算（6）建筑筑物设计计建筑物内各各专业均均采用Auttodeesk Revvit软件进进行三维维设计，即即时反映

19、映全专业业设计信信息。图13 AAutoodessk RReviit软件进进行建筑筑物设计计（7）结构构设计建筑物结构构设计中中，设计计师通过过Auttodeesk Revvit Strructturee软件创创建结构构三维数数据模型型以及在在施工图图阶段进进行施工工图纸的的创建，可可以转化化所需数数据格式式到专业业的结构构分析软软件中进进行结构构分析，最最后通过过Auttodeesk Navviswworkks等软件件进行各各专业协协同。图14 结结构设计计示意图图在结构设计计过程中中，螺栓栓与零件件之间的的操作距距离的检检查，避避免高空空安装时时，扳手手操作间间距不够够，导致致螺栓松松动，

20、进进一步确确保结构构的安全全。关于BIMM技术在在本项目目专业协协同上的的一些具具体应用用：（1）地下下设施（硬硬碰撞）：西南电电力院通通过BIM技术已已经建立立了一个个完整的的三维数数字化变变电站模模型，通通过对三三维模型型的浏览览，检查查设计范范围的完完整性，并并充分利利用三维维模型可可视化、实实时共享享的优势势，实现现变电站站内各专专业的碰碰撞检查查。（2）设备备支架：电缆沟沟与设备备支架的的碰撞返返回电气气专业修修改电缆缆走向；基础与与排水设设施的碰碰撞，返返回供水水专业修修改雨水水管布置置。（3）专业业协同：设备与与建筑物物带电距距离的校校验。综上所述，BIM技术在在各专业业的协同同

21、使问题题的发生生得到了了有效的的监控和和确定，为为施工组组织计划划和工期期进度的的顺利完完成提供供了保障障。在设设计过程程中解决决了设计计中的常常见病、多多发病，消消灭了设设计过程程中“错、漏漏、碰、缺”等问题以及由此造成的设计返工，出图的质量得到极大的提升。数字化移交交1、数字化化移交的的概念：西南电电力院能能给业主主提供一一个能发发电的物物理（真真实）变变电站和和一个数数字化变变电站。要要达到这这个目标标，就要要从电厂厂设计阶阶段就开开始对电电厂有关关信息进进行跟踪踪控制，经经过电厂厂基建阶阶段一直直到电厂厂运行阶阶段，进进行全局局的、宏宏观的管管理，将将从电厂厂设计阶阶段开始始的设计计数

22、据、基基建阶段段的建设设数据、以以及运行行阶段的的维护和和实时数数据完全全的科学学的进行行整合。三三维数字字化设计计与移交交平台的的工程数数据库中中具有所所有设备备完整的的工程信信息、参参数信息息与编码码信息，平平台从工工程数据据库中提提取完整整的信息息，根据据业主指指定的移移交对象象的系统统要求，定定制数据据通道（接接口），由由此实现现数字化化移交。2、数字化化移交的的对象：移交内内容是项项目参与与各方为为保证项项目设计计、采购购、建造造、安装装、调试试等阶段段顺利实实施，创创建和维维护的典典型阶段段版本及及最终版版本的工工程文件件和模型型。3、数字化化移交方方式：设设计方使使用已约约定好的的信息系系统，使使其承载载整个项项目的信信息，并并按照约约定的要要求将整整个系统统连同全全部信息息移交给给业主运运行；设设计方使使用自己己的系统统积累信信息，并并迁移到