水利水電工程電氣CAD技術(shù)的應(yīng)用

楊婷

【摘 要】我國水利水電電氣工程在CAD技術(shù)的推動(dòng)和幫助下加快了發(fā)展的步伐，而CAD技術(shù)也從未曾停止過前進(jìn)的腳步，尤其是近年來在水利水電工程中的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)CAD技術(shù)正越來越多地運(yùn)用到實(shí)際操作設(shè)計(jì)中。CAD技術(shù)在水利水電電氣工程上起具有十分重要的作用，為制作電氣圖、設(shè)立網(wǎng)絡(luò)模型提供了便利，提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。本文簡要分析了CAD技術(shù)在利水電電氣工程中的應(yīng)用做了初步的探究。

【關(guān)鍵詞】水利水電電氣工程；CAD技術(shù)；應(yīng)用

前言：

CAD是ComputerAidedDesign的簡稱。指的是設(shè)計(jì)人員在電腦的相應(yīng)圖形功能的輔助下完成設(shè)計(jì)的一種制圖軟件。隨著工業(yè)革命的發(fā)展。慢慢運(yùn)用到航天、高尖端電子領(lǐng)域以外的行業(yè)中。在水利水電電氣工程中也得到了相應(yīng)的運(yùn)用。為圖形數(shù)據(jù)處理工作開創(chuàng)了新的局面，提高了企業(yè)的技術(shù)水平、增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、增強(qiáng)行業(yè)競爭力。

1.淺析CAD技術(shù)

發(fā)達(dá)國家CAD技術(shù)發(fā)展的比較早，我國CAD技術(shù)是在國外CAD平臺(tái)技術(shù)條件下的二次開發(fā)后開始出現(xiàn)的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在國內(nèi)逐漸涌現(xiàn)出CAD技術(shù)開發(fā)公司，企業(yè)CAD技術(shù)的認(rèn)識(shí)也不斷加深，通過不懈的努力和艱難的探索，國內(nèi)眾多企業(yè)紛紛成功應(yīng)用了CAD技術(shù)，這讓CAD開發(fā)商欣喜地看到了CAD技術(shù)在中國的發(fā)展前景，于是不斷根據(jù)國外的研究成果和自身的應(yīng)用實(shí)踐并結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況慢慢研究出符合國內(nèi)市場和發(fā)展節(jié)奏的CAD，以期更能滿足國內(nèi)企業(yè)對(duì)CAD技術(shù)的需求，從而使CAD技術(shù)得到不斷更新和優(yōu)化。隨著CAD技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，其在水利水電電氣工程方面的應(yīng)用也必定更加廣泛，并獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.淺析CAD技術(shù)在水利水電電氣工程中的應(yīng)用

2.1特性與技術(shù)的推廣

水利水電工程種類繁多、繁瑣，而且往往需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)，使之成為一項(xiàng)高難度的體系工程。然而水電環(huán)境開發(fā)基礎(chǔ)、工程設(shè)計(jì)條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)要素與設(shè)計(jì)工作人員工作經(jīng)驗(yàn)和能力不同，不僅需要設(shè)計(jì)效果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要求，還要最大程度上實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。所以水利水電電氣工程技術(shù)開發(fā)推廣受各方面因素的制約，其應(yīng)用在目前條件下仍有很大難度。

水利水電工程具有多樣性、復(fù)雜性、多目標(biāo)性等特點(diǎn)，其本身是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于水電資源開發(fā)條件、水利水電工程設(shè)計(jì)要素、工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素和設(shè)計(jì)者的技術(shù)水平與經(jīng)驗(yàn)各異，既要求設(shè)計(jì)成果具有專用性，又具有最優(yōu)化性。因而，水利水電工程CAID技術(shù)開發(fā)應(yīng)用難度較大，技術(shù)較復(fù)雜。水利水電工程電氣設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容，可歸納為設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)圖紙及編寫報(bào)告。主要的設(shè)計(jì)計(jì)算有潮流分布計(jì)算、短路電流計(jì)算、輸電線路的電氣計(jì)算、主變壓器的容量選擇計(jì)算、廠用電負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)、二次電氣設(shè)備的選擇以及繼電保護(hù)的整定計(jì)算等。設(shè)計(jì)圖紙包括電氣一次和電氣二次。電氣一次部分包括電氣主接線、廠用電接線、電氣設(shè)備布置、接地、埋管照明電氣設(shè)備的安裝圖等。電氣二次部分包括控制、測(cè)量和信號(hào)原理圖、水輪發(fā)電機(jī)及輔助設(shè)備的自動(dòng)控制原理圖、同期原理圖、勵(lì)磁系統(tǒng)圖、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置、直流系統(tǒng)圖等。所有上述各部分設(shè)計(jì)均可由單項(xiàng)CAD完成。電氣主接線有幾種基本的接線形式可供設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況選擇，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇、校驗(yàn)；照明布置圖，可先利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行照度計(jì)算，然后自動(dòng)合理布置照明器具等。二次部分有控制回路、信號(hào)回路、測(cè)量回路接線、直流系統(tǒng)及屏面布置圖，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)具體的工程對(duì)二次部分的原理接線進(jìn)行對(duì)原圖的增添或刪除，使用非常方便，快速省時(shí)。但目前電氣CAD技術(shù)應(yīng)用水平還比較低，設(shè)計(jì)與計(jì)算只是由單項(xiàng)CAD完成，還沒有系統(tǒng)化程度較高，通過處理原始數(shù)據(jù)分析計(jì)算自動(dòng)繪圖，這一整套的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成圖紙的CAD軟件。

2.2CAD技術(shù)在應(yīng)用時(shí)的不足

國內(nèi)CAD技術(shù)的發(fā)展要經(jīng)過進(jìn)口國外計(jì)算機(jī)技術(shù)與設(shè)備、培訓(xùn)技術(shù)人員與二次開發(fā)周期等較長的時(shí)間，趕不上計(jì)算機(jī)設(shè)備的更新速度，使CAD技術(shù)的推廣無法應(yīng)用最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)。在CAD技術(shù)的引進(jìn)與發(fā)展過程中尚未建立科學(xué)的規(guī)程，降低了工作效率，無法實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展。CAD技術(shù)引進(jìn)后不能直接應(yīng)用，需要先培訓(xùn)技術(shù)人員，也是導(dǎo)致CAD技術(shù)發(fā)展滯后的原因之一。正在應(yīng)用的CAD技術(shù)在數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)絡(luò)等方面依然存在以待改善的環(huán)節(jié)，需要不斷的研發(fā)與更新。水利水電電氣工程設(shè)計(jì)技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，離不開堅(jiān)定的理念、高精的技術(shù)與成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。所以需要水利水電電氣工程專家系統(tǒng)一方面要擁有傳統(tǒng)專家系統(tǒng)的常規(guī)技術(shù)，例如信息標(biāo)識(shí)、邏輯分析等，另一方面還要擁有較高的數(shù)據(jù)計(jì)算水平與圖形處理能力，從而滿足工程設(shè)計(jì)目標(biāo)的各方面要求。

2.3電氣CAD技術(shù)的發(fā)展

CAD技術(shù)具有難度大、知識(shí)密集、更新速度快和綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)。它的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段，即單功能CAD系統(tǒng)、基于文件管理的多功能CAD系統(tǒng)和基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的集成化CDA系統(tǒng)。集成化CAD系統(tǒng)是CAD技術(shù)發(fā)展的最高層次的追求目標(biāo)，它是以工程數(shù)據(jù)庫為核心。工程CAD應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)是應(yīng)用CAD技術(shù)完成全過程設(shè)計(jì)與技術(shù)管理。對(duì)于水利水電工程電氣CAD技術(shù)，就是改變目前單項(xiàng)應(yīng)用完成單項(xiàng)設(shè)計(jì)的.狀態(tài)，開發(fā)集成化CAD系統(tǒng)。這種集成化CAD軟件，不僅包括專業(yè)信息，還要包括相互專業(yè)信息，以及各專業(yè)的共同信息，實(shí)現(xiàn)信息資源共享和通訊。如水電工程設(shè)計(jì)電氣專業(yè)集成化CAD軟件應(yīng)包括水輪發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)庫、潮流分布計(jì)算分析、技術(shù)規(guī)程、規(guī)范數(shù)據(jù)庫、水電工程數(shù)據(jù)庫、圖形庫和電氣布置等。通過集成化CAD系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)的全電腦化。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)開發(fā)CAD專家系統(tǒng)。所謂專家系統(tǒng)是一種智能型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是以各專業(yè)專家的水平來處理工程中復(fù)雜技術(shù)問題的計(jì)算機(jī)軟件程序。在水利水電工程設(shè)計(jì)中把已經(jīng)一般化的規(guī)則和原理，結(jié)合專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)存入計(jì)算機(jī)內(nèi)，再使用這些知識(shí)進(jìn)行各種推論，從而達(dá)到高水平解決技術(shù)問題的要求。CAD技術(shù)在水利水電工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景，但目前CAD技術(shù)開發(fā)還存在一些問題：國外計(jì)算機(jī)技術(shù)及設(shè)備的引進(jìn)、國內(nèi)技術(shù)人員的培訓(xùn)和二次開發(fā)周期太長，等到全面出成果階段，計(jì)算機(jī)設(shè)備檔次已經(jīng)降低了。對(duì)CAD技術(shù)的引進(jìn)和.開發(fā)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，相互協(xié)調(diào)不夠，有些單位作了重復(fù)性工作。缺乏既懂專業(yè)又懂計(jì)算機(jī)知識(shí)的綜合性人才，缺乏高級(jí)CAD系統(tǒng)分析人員等。對(duì)于已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù)，如圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等，仍有不少問題需進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

3.結(jié)束語

在水利水電電氣工程中的設(shè)計(jì)工作中設(shè)計(jì)難度比較高，因此不能僅憑借人力進(jìn)行計(jì)算繪制，這就要求企業(yè)根據(jù)工程需要積極應(yīng)用能夠滿足生產(chǎn)需求的CAD技術(shù)，從而提高企業(yè)活力以及生產(chǎn)效率，為我國的科技強(qiáng)國作支撐，從而開辟出一條經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新道路。企業(yè)要做到正視自身、高瞻遠(yuǎn)矚，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，不斷加強(qiáng)對(duì)CAD技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用，盡快實(shí)現(xiàn)國內(nèi)CAD技術(shù)發(fā)展并推廣的實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

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