一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法技术

本发明专利技术公开了一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，属于变电站技术领域，包括以下步骤：在倾斜悬吊管母线计算装置前端写入参数；在倾斜悬吊管母线计算装置后端创建SQL基础数据库；倾斜悬吊管母线计算装置计算与校核管母线位移与挠度；倾斜悬吊管母线模型生成装置生成与修改模型。本发明专利技术通过开发倾斜悬吊管母线计算装置与倾斜悬吊管母线模型生成装置，将模型生成与计算校核紧密结合，保证生成的倾斜式悬吊管母线模型满足工程设计要求，实现了倾斜式悬吊管母线计算数据与模型实体产生了映射关系，建立更有效、更准确的几何模型，实现了变电站倾斜悬吊式管母线的自动三维设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法


[0001]本专利技术涉及变电站
，尤其是一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法。

技术介绍

[0002]倾斜式悬吊管母线是变电站常见的一种母线布置型式，采用V型绝缘子把管母线悬挂在母线架构上，具有母线弧垂小、风偏位移小、母线构架拉力小的特点，是220kV及以上变电站常用的一种户外母线布置型式。
[0003]近些年来变电站三维设计正在逐步推广应用，针对倾斜式悬吊管母线三维设计尚未有成熟的解决方案，计算数据和模型实体无法产生映射关系。目前通常采用以下2种设计方式：第一种方式采用典型工程设计方案，倾斜式悬吊管母线空间关系确定，直接绘制模型实体；第二种方式先采用计算程序完成计算，再在三维设计软件内输入结果驱动生成模型实体。上述两种方式把计算和模型布置看成了三维设计的一体两面，改变计算条件不会影响模型，模型调整不会影响计算输入参数，模型则最终失去了应用意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，实现了倾斜式悬吊管母线计算数据与模型实体产生了映射关系，建立更有效、更准确的几何模型，实现了变电站倾斜悬吊式管母线的自动三维设计。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，包括以下步骤：
[0007]S1、在倾斜悬吊管母线计算装置前端写入参数；
[0008]S2、在倾斜悬吊管母线计算装置后端创建SQL基础数据库；
[0009]S3、倾斜悬吊管母线计算装置计算与校核管母线位移与挠度；
[0010]S4、倾斜悬吊管母线模型生成装置生成与修改模型。
[0011]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述倾斜悬吊管母线计算装置采用浏览器/服务器模式开发，包括互相分离的实现人机交互功能的计算装置前端系统和用于实现数据库读写、物理参数计算功能的计算装置后端系统；
[0012]所述计算装置前端系统采用Node.js作为js运行环境，依托Vue设计前端整体框架，采用TypeScript作为脚本语言，采用Less作为CSS预处理语言，采用Element UI作为UI组件库，采用Nginx进行服务部署；
[0013]所述计算装置后端系统，采用SQL Server为数据库，采用ASP.Net Core API为主框架，通过SqlSugar实现数据库的ORM操作，利用C#语言实现物理参数计算功能。
[0014]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述倾斜悬吊管母线模型生成装置基于Autodesk Revit平台进行二次开发，包括采用WPF技术的模型生成装置前端和参数化模型数据库，并与倾斜悬吊管母线计算装置共享计算装置后端；所述参数化模型数据库包括绝
缘子串模型和管母线模型。
[0015]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S2中，创建SQL基础数据库，包括电气材料数据库和计算规范数据库；
[0016]所述电气材料数据库中电气材料至少包括绝缘子串、绝缘子串组装金具和管母线；所述绝缘子串组装金具至少包括绝缘子片、Z型挂板、U型挂环、WS型碗头挂板、QP型球头挂环、联板、平行挂板、花兰螺栓、均压环、屏蔽环、悬吊线夹；
[0017]所述计算规范数据库至少包括短路电动力单位基准值、管母线风压高度变化系数、35～500kV配电装置海拔修正A值表。
[0018]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述电气材料数据库中，所述绝缘子串至少包括以下数据：组装型号和组装金具数量，且组装金具调用电气材料数据库；所述绝缘子串的组装金具至少包括以下数据：型号、高度、受风面积、覆冰重量；所述绝缘子片还包括直径数据；所述管母线至少包括以下数据：导体材质、导体型号、导体尺寸、导体线膨胀系数(1/℃)、弹性模数、导体自重。
[0019]本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述计算规范数据库中，所述短路电动力单位基准值数据表至少包括以下数据：三相短路、两相短路冲击系数值kch；所述管母线风压高度变化系数α至少包括以下数据：高度和风压系数值；所述35～500kV配电装置海拔修正A值表至少包括以下数据：海拔高度、电压等级、电气校验A1、A2值。
[0020]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S3中，倾斜悬吊管母线计算装置计算与校核管母线位移与挠度，具体包括以下步骤：
[0021]S31、在倾斜悬吊管母线计算装置前端的可视化参数输入界面，完成环境参数、电气设计参数、悬挂参数的输入；
[0022]S32、倾斜悬吊管母线计算装置根据S31输入参数并调用S2中的SQL基础数据库进行中间参数计算；
[0023]S33、基于输出参数和中间参数完成预设非线性方程求解计算管母线垂直位移值V、管母线水平位移值d、管母线挠度值D；
[0024]S34、基于输出结果与S2中的SQL基础数据库设计校验，完成参数校验；
[0025]S35、基于校验结果，在校验合格的情况下把S31设计输入参数和S33计算结果推送至倾斜悬吊管母线模型生成装置。
[0026]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S31中，所述环境参数包括温度、风速、覆冰、海拔高度；所述电气设计参数包括电压等级、短路电流、架构跨距、架构宽度、导体相间距、绝缘子串、集中荷载；所述悬挂参数包括水平档距X、垂直档距Y、横向档距Z、悬臂长度、悬挂高度。
[0027]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S32中，所述中间参数包括工况参数、荷载参数；所述工况参数包括温度、风速、覆冰、短路电流，并按照参数值分为最高温及最低温、最大风速、50％最大风速，短路、覆冰四种工况；按照工况参数值、输入参数、短路电动力单位基准值kch、管母线风压高度变化系数α生成荷载参数，包括绝缘子串受到垂直力F、绝缘子串受到水平力H、绝缘子单位长度的重量W。
[0028]本专利技术技术方案的进一步改进在于：S4中，倾斜悬吊管母线模型生成装置生成与修改模型，具体包括以下步骤：
[0029]S41、倾斜悬吊管母线模型生成；
[0030]S411、基于S31中设计输入参数水平档距X、垂直档距Y、横向档距Z，确定倾斜悬吊管母线绝缘子串空间定位；
[0031]S412、调用S2中的SQL基础数据库中绝缘子串信息，建立绝缘子串的参数化族，并导入到Revit软件环境中，通过参数化驱动模型生成V型绝缘子串模型；
[0032]S413、基于设计输入参数水平档距X、垂直档距Y、横向档距Z和S412中绝缘子串模型，进行管母线模型空间定位，确定相间距、相地距离、悬挂高度；
[0033]S414、管母线模型采用直径、长度参数驱动生成模型，按照管母线空间定位信息完成空间布置；
[0034]S415、通过Extensible Storage Framework接口，在管母线模型中写入设计输入参数和结果进行存储；
[0035]S42、倾斜悬吊管母线模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、在倾斜悬吊管母线计算装置前端写入参数；S2、在倾斜悬吊管母线计算装置后端创建SQL基础数据库；S3、倾斜悬吊管母线计算装置计算与校核管母线位移与挠度；S4、倾斜悬吊管母线模型生成装置生成与修改模型。2.根据权利要求1所述的一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：所述倾斜悬吊管母线计算装置采用浏览器/服务器模式开发，包括互相分离的实现人机交互功能的计算装置前端系统和用于实现数据库读写、物理参数计算功能的计算装置后端系统；所述计算装置前端系统采用Node.js作为js运行环境，依托Vue设计前端整体框架，采用TypeScript作为脚本语言，采用Less作为CSS预处理语言，采用Element UI作为UI组件库，采用Nginx进行服务部署；所述计算装置后端系统，采用SQL Server 为数据库，采用ASP.Net Core API为主框架，通过SqlSugar实现数据库的ORM操作，利用C#语言实现物理参数计算功能。3.根据权利要求1所述的一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：所述倾斜悬吊管母线模型生成装置基于Autodesk Revit平台进行二次开发，包括采用WPF技术的模型生成装置前端和参数化模型数据库，并与倾斜悬吊管母线计算装置共享计算装置后端；所述参数化模型数据库包括绝缘子串模型和管母线模型。4.根据权利要求1所述的一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：S2中，创建SQL基础数据库，包括电气材料数据库和计算规范数据库；所述电气材料数据库中电气材料至少包括绝缘子串、绝缘子串组装金具和管母线；所述绝缘子串组装金具至少包括绝缘子片、Z型挂板、U型挂环、WS型碗头挂板、QP型球头挂环、联板、平行挂板、花兰螺栓、均压环、屏蔽环、悬吊线夹；所述计算规范数据库至少包括短路电动力单位基准值、管母线风压高度变化系数、35～500kV配电装置海拔修正A值表。5.根据权利要求4所述的一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：所述电气材料数据库中，所述绝缘子串至少包括以下数据：组装型号和组装金具数量，且组装金具调用电气材料数据库；所述绝缘子串的组装金具至少包括以下数据：型号、高度、受风面积、覆冰重量；所述绝缘子片还包括直径数据；所述管母线至少包括以下数据：导体材质、导体型号、导体尺寸、导体线膨胀系数（1/℃）、弹性模数、导体自重。6.根据权利要求4所述的一种变电站倾斜悬吊式管母线的三维设计方法，其特征在于：所述计算规范数据库中，所述短路电动力单位基准值数据表至少包括以下数据：三相短路、两相短路冲击系数值kch；所述管母线风压高度变化系数α至少包括以下数据：高度和风压系数值；所述35～50...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凯航，王亚松，刘情新，宿维忠，王晓冬，汤学云，
申请(专利权)人：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
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