行业:公用事业

产品:Bentley Substation、Navigator、ProjectWise、ContextCapture、Descartes

用户:PESTECH、Pacific Gas & Electric、TRC

国家/地区:柬埔寨、美国

2017年10月9日

新建和改造变电站项目从建筑全信息模型 (BIM) 和实景建模中获得设计、协作和施工优势

无论是从头开始设计新建变电站项目,还是执行与现有变电站基础设施相关的改造项目设计,采用 BIM 流程和实景建模的智能三维变电站设计均展现出成本和时间节省方面的优势。 

在柬埔寨的一个新建项目中,PESTECH 通过对 230 千伏的桔井省 (Kratie) 和磅湛省 (Kampong Cham) 变电站和输电系统进行调试,从而执行了一个 Diamond Power Limited 的概念设计项目。该项目将对不断增长的人口和日趋蓬勃的旅游业提供支持。桔井省 230/22 千伏变电站将与湄公河上游地区正在施工的塞桑河 (Sesan) 水电站连接,并作为多个微型水电站的主要电力采集中心连接到柬埔寨的国家电网。

三维变电站设计的可视化对于施工前和施工过程中的准备和规划工作至关重要。该地址远离森林和丘陵道路内的市区,可视化设计具有精确尺寸是一个巨大挑战,然而利用 Bentley Substation 和 Bentley Navigator 足以应对这一挑战。ProjectWise 用于跨部门(包括采购、管理、工程和施工部门)进行现场和非现场协作。该项目预计将于 2017 年 11 月完工,PESTECH 还将在为期 25 年的特许期内负责输电系统的运营。

以往项目的设计通过手工绘制和手工计算组件和第三方 CAD 软件手工完成。这种方法容易导致人为错误、耗时,并会导致质量不一致。在统一设计环境中,PESTECH 的工程团队报告了 Bentley Substation 的许多优势,促进了跨专业协作、自动化设计图纸和报告、工程标准的实施等方面的提升。这些优势包括节约采购成本、减少错误和节省大量时间。据一项将使用 Bentley 应用程序与以往的方法进行对比的详细分析预计,节省了高达 70% 的时间。 

相比之下,在 Pacific Gas & Electric (PG&E) 10 亿美元的变电站年度预算中,大约 95% 的开支均花费在现有变电站的改造项目上。自 2016 年以来,PG&E 一直在率先使用载人升降机、无人机 (UAV) 和地面摄影设备等航测设备来采集现有变电站的图像。Bentley 的 ContextCapture 用于处理这些图像,并生成精确的三维实景网格,可将这些实景网格引用到 Bentley Substation 中,以完成整个变电站的三维设计。ContextCapture 模型有利于在输电线路、土地规划和区划、电力和土木变电站工程部门之间展开有效的协作。ProjectWise 用于管理模型和促进协作。利用最新的三维模型,所有利益相关方都能清楚了解每个部门对项目产生的影响,避免了现场代价高昂的冲突,并有助于进行更加简化、有效和可持续的长期规划。

为了维护社区和政府关系,这种方法可用于在进行新施工之前,采用三维的形式采集并保留历史基础设施。在联邦能源管理委员会 (FERC) 要求建造厚厚的防弹墙以保安全的地区,现有变电站的三维真实渲染和新安全墙有助于获得社区认可。由 ContextCapture 生成的三维模型也可以用作一个网格来生成快速且低成本的数字地形模型,并有助于 PG&E 识别和分类现有的变电站资产,以进行基于条件的维护变电站资产清查。

PG&E 希望利用三维模式将现有变电站设备的重建成本降低 50%,将所需时间从 120 小时减少到平均不到 60 小时。将所采集三维模型的精度提高到数英寸以内,这样就无需对清除和带电设备进行现场测量。PG&E 还希望将往返于变电站设施之间的变电站人员减少 50%。

PG&E 施工主管 Ralph Hansen 表示:“在进行可施工性审查的时候,拥有完整的三维模型有利于我们实时测量电力和物理间隙,这样有助于在施工阶段消除代价高昂的冲突。随着当今变电站日益增加的复杂性和变电站占地面积的不断减少,三维模型是不可或缺的。”

南街 (South Street) 115/11.5/23 千伏室内变电站项目由国家电网 TRC 公司执行,该项目涉及重建罗得岛州普罗维登斯市的南街变电站、将现有的 3 个 115 千伏的架空线路供电线路改造为地下电缆线路,并对现有 23 千伏和 11.5 千伏的地下馈电设施重新选路。要按时、按预算完成该项目,TRC 需要在变电站持续运行的情况下,将现有条件集成到新的施工中。该项目也处于一个高度可见且拥挤的区域,这引起了对场地和建筑美学的关注。

该项目的建筑设计非常复杂,需要将采用第三方格式的大量分包商文件纳入到一个主设计模型中进行跨专业检查。这些文件被放置在 ProjectWise 中,并提供了一个有关从分包商那里所收到内容的无可争议的记录。全国各地设计中心的 TRC 工作人员采用 Bentley Substation 将这些不同的格式集成到 Bentley Substation 模型中。因此,TRC 在施工或建造之前发现了可能会导致现场延误和成本超支的问题。Bentley Substation 用于对室内和室外设计校审进行完整的三维客户预排,并将三维模型用于渲染中以供规划委员会和公众评论。 

TRC ProjectWise 管理员 Jason Poissonnier 表示:“Bentley Substation 与 ProjectWise 一起,在成功完成处于拥挤、高度可见区域的南街项目上发挥了重要作用。TRC 充分利用了来自几个办公地点的资源,这些办公地点在 2,000 多个 CAD 文件以及 Excel、Word、PowerPoint、Outlook、PDF、TIFF 和其他文件上展开协作。将来自分包商的不同类型的设计文件纳入到三维模型的能力使得设计校审真正包罗万象,并最终确定了许多需要重新设计的领域,从而避免了在之后的施工过程中发生代价高昂的更改。”

下载相关图片:

AI_12_新建和改造变电站项目从建筑全信息模型 (BIM) 和实景建模中获得设计、协作和施工优势 (1)
230 千伏变电站和输电系统的施工

AI_12_新建和改造变电站项目从建筑全信息模型 (BIM) 和实景建模中获得设计、协作和施工优势 (2)
采用 Bentley Substation 的桔井省变电站模型

AI_12_新建和改造变电站项目从建筑全信息模型 (BIM) 和实景建模中获得设计、协作和施工优势 (3)
桔井省变电站控制和继电器板
图片归属:由 PESTECH 供图
(PESTECH,柬埔寨230 千伏项目变电站设计工作的自动化与集成,柬埔寨桔井省和磅湛省)

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采用 Bentley Substation 的三维模型实景网格

AI_12_新建和改造变电站项目从建筑全信息模型 (BIM) 和实景建模中获得设计、协作和施工优势 (5)
PG&E 变电站的实景模型
图片归属:由 Pacific Gas & Electric 供图
(Pacific Gas & Electric,采用 Bentley Substation 的实景建模,美国加州旧金山)

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处于拥挤城区的南街变电站设计

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南街变电站建筑
图片归属:由 TRC 供图
(TRC,南街变电站,美国罗得岛州普罗维登斯市)

 

 

 

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