一种变电工程带电距离自动精确校验算法的制作方法

1.本发明属于输变电工程数字化设计技术领域，具体涉及一种变电工程带电距离自动精确校验算法。


背景技术：

2.目前三维数字化设计已逐步应用于变电工程，极大地提升了设计效率。设计人员通过在revit等三维数字化设计软件中创建三维模型，关联设备属性，进行三维布置，最后通过对三维模型剖切得到所需的平断面图、配置接线图等。
3.但是，在进行三维布置时，设计人员需要对所有模型进行带电距离校验，工作量大、花费时间长，并且具有计算失误、遗漏的风险，为安全生产带来了隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种变电工程带电距离自动精确校验算法。运用在计算机软件中，可实现对所有设备带电距离的快速、准确校验。
5.本发明采用的技术方案是：一种变电工程带电距离自动精确校验算法，包括以下步骤：在三维设计软件中，输入站址海拔、测量步长、告警范围，其中，站址海拔用于最小安全净距修正，测量步长用于确定计算机软件计算精度，告警范围用于警告该部分空气净距接近最小安全净距；选取需要进行带电距离校验的三维模型，三维模型均配置了相应的特征属性，识别三维模型的带电部分、接地部分、绝缘部分，并计算出带电体与接地体之间、带电体与带电体之间的最小间距即测量间距，并与规范所要求的最小安全净距进行比较；计算输出信息，包括校验对象、测量间距、校验结果；根据校验对象及测量间距，得出以下三种校验结果：若测量间距≥最小安全净距 告警范围，则通过；若安全净距 告警范围＞测量间距≥最小安全净距，则告警；若测量间距＜最小安全净距，则不通过。
6.还包括形成校验计算书，校验计算书包含站址海拔、测量步长、告警范围和安全净距设置、所选取的参与校验的三维模型、校验结果。
7.上述带电体或接地体三维模型配置的相应的特征属性包括带电体或接地体外表面、带电体或接地体尺寸、带电体或接地体外形、带电体电压等级、带电体相序。
8.具体包括：（1）将需进行校验的对象1、对象2的三维模型外表面根据测量步长分别拆分为多个三角面s
ai
、s
bj
，其中a、b分别代表对象1、对象2，i、j=1,2,3......n，其中，n为整数；（2）计算对象1的第i个三角面到对象2的第j个三角面之间的距离{d
ij
}；
（3）选取出数字最小的d
ij
，即此时的d
ij
可视为对象1与对象2之间的最小间距min{d
ij
}；（4）将最小间距与规范要求的最小安全间距进行比较，以校验是否满足要求；（5）变换校验对象，重复步骤（1）~（4），直到带电体与它附近的所有其他带电体、接地体都完成了校验，该带电体的距离校验结束。
9.识别三维模型的带电部分、接地部分、绝缘部分包括：设备内部的元件的带电属性一般不同，设备由多个带电体、多个接地体和多个绝缘体组成，设备建模完成进行带电距离校验时，需要识别设备内部的单个带电体或接地体，在设备建模时，赋予接地体或带电体或绝缘体不同的带电属性标签，通过标签索引识别单个的接地体或带电体或绝缘体的模型，并识别其是否带电，进而进行后续的带电距离校验。
10.具体规则如下：各个部分采用属性标签的形式来进行标识：带电部分：标记“1”代表带电；接地部分：标记“0”代表接地；绝缘部分：标记“na”代表该部分不参与校验；对于设备内部不同带电体，采用属性标签来标识设备部件，注释规则按首字母缩写 三位流水号，区分方法如下：均压环：jyh001、jyh002、
……
（根据实际数量依次编号）；法兰：fl001、fl002、
……
（根据实际数量依次编号）；端子板：dzb001、dzb002、
……
（根据实际数量依次编号）；外壳：wk001、wk002、
……
（根据实际数量依次编号）。
11.三维模型外表面可为任意形状。
12.三维设计软件为revit。
13.上述带电体与接地体均为三维模型，并具备相应的特征属性。
14.本发明通过计算带电体与带电体之间、带电体与接地体之间的最小距离，与对应的最小安全净距进行比较，实现带电距离自动精确校验。
15.本发明通过识别设备内部的带电部分或接地部分或绝缘部分，自动计算出带电部分-接地部分之间、带电部分之间的最短距离，与《dl_t 5352高压配电装置设计规范》中的最小安全净距进行比较，从而可在三维数字化设计软件中对带电体带电距离实现自动、准确、快速校验，有效提升技术人员的设计效率。
16.本发明通过软件程序完成对带电体三维模型带电距离校验，可有效解决设计中的带电距离问题，极大的提升图纸设计可靠性、节省施工图设计时长，提高了工作效率。
17.与现有技术相比，本发明提出的带电距离自动精确校验算法，可直观的得到带电体与附近其他带电体、接地体的最小距离，同时带电距离校验全部由计算机程序完成，计算快捷、准确，相比于人工校验，极大地节省了技术人员的设计时长，也有效的保证了设计的质量。
附图说明
18.图1为电气校验流程结构示意图；
图2为本发明自动精确校验算法流程示意图；图3为计算校验对象示意图；图4为上述算法计算机程序校验原理示意图；图5为计算输出校验结果形式示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
20.如图1-2所示，本发明一种变电工程带电距离自动精确校验算法，包括以下步骤：步骤1：在revit等三维设计软件中完成三维模型布置，并配置相应的电气、土建特征属性。
21.步骤2：输入站址海拔（单位：米）、测量步长（单位：毫米）、告警范围（单位：毫米）。其中站址海拔用于最小安全净距修正，测量步长用于确定计算机软件计算精度，告警范围用于警告该部分空气净距接近最小安全净距。
22.步骤3：选取需要进行带电距离校验的三维模型，采用自动精确校验算法进行校验。所述的自动精确校验算法，是指通过计算出带电体与带电体之间、带电体与接地体之间的最小距离，与规范所要求的最小安全净距进行比较。
23.自动精确校验算法进行校验的具体步骤如下：（1）如图3、4所示，将需要进行校验的对象1、对象2的三维模型外表面根据测量步长分别拆分为多个三角面s
ai
、s
bj
，其中a、b分别代表对象1、对象2，i、j=1,2,3......n，其中，n为整数；（2）计算对象1的所有三角面到对象2的所有三角面之间的距离{d
ij
}（对象1的第i个三角面到对象2的第j个三角面之间的距离），计算所有距离，并求出最短距离；（3）选取出数字最小的d
ij
，即此时的d
ij
可视为对象1与对象2之间的最小间距，此时，最小间距为min{d
ij
}，注：实际校验对象的外表面不一定为图4所示曲面，校验对象外表面可以为任意形状，但原理均相同；（4）将最小间距与规范要求的最小安全间距进行比较，以校验是否满足要求。如图2所示，当：
①
min{d
ij
}≥最小安全净距 告警范围时，带电距离满足要求；
②
安全净距 告警范围＞min{d
ij
}≥最小安全净距时，带电距离符合规范要求，但是在告警范围内；
③
min{d
ij
}＜最小安全净距时，带电距离不满足要求。
24.（5）变换校验对象，重复步骤（1）~（4），直到将所有带电体与它附近的其他带电体、接地体都完成了校验，该带电体的距离校验方才结束。
25.步骤4：输出如图5所示的校验结果。
26.带电距离校验所参考的依据为我国电力行业标准《dl_t5352高压配电装置设计规范》，针对不同电压等级、海拔高度、中性点接地方式等因素，上述规范均提出了对应的带电体所应满足的最小安全净距。需要进行校验的具体参数包括：表13kv-500kv屋外配电装置的电气安全净距校验条目
表2750kv、1000kv屋外配电装置的电气安全净距校验条目注：
①
上述参数的电气安全净距取值需查阅《dl_t5352高压配电装置设计规范》；
②
在进行带电距离校验时，需要对a1、、、a2、b1、b2、c、d等所有电气安全净距进行校验，当上述所有电气安全净距都满足时，带电距离才符合设计要求。
27.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。