作者/樊星辰，山東省日照第一中學(xué)

探析計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用

作者/樊星辰，山東省日照第一中學(xué)

計(jì)算機(jī)已成為了當(dāng)前社會(huì)的生活必需品，計(jì)算機(jī)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了飛速進(jìn)步。但隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)在計(jì)算機(jī)的運(yùn)用方面也十分廣泛。特別在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用具有非常重要意義。正是由于計(jì)算機(jī)在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的功能隨之變得強(qiáng)大，這也使得設(shè)計(jì)的系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔便利。本文主要對(duì)計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重要作用進(jìn)行介紹，通過對(duì)電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研討，充分的闡述計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的重要作用。

計(jì)算機(jī)；電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)；重要應(yīng)用

引言

當(dāng)今的社會(huì)是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)信息爆炸的時(shí)代，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛，而在電力設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)具有舉足輕重的地位。計(jì)算機(jī)在一定程度上為電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化提供了可能，同時(shí)也間接的對(duì)電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)提出了更高的要求，從電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上來看，供電部門的工作紛繁復(fù)雜，主要包括線路的設(shè)計(jì)、電路的保護(hù)和輔助管理系統(tǒng)的開發(fā)。除此之外，供電部門還需要對(duì)區(qū)域局域的電路進(jìn)行簡(jiǎn)化，而這些工作復(fù)雜和艱巨,都離不開計(jì)算機(jī)的操控，若計(jì)算機(jī)能夠良好的運(yùn)用在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)上，便可以有效的提高電氣工作的智能化。

1.電氣設(shè)計(jì)的概念

電氣設(shè)計(jì)是指在保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠性基礎(chǔ)上進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，但電氣系統(tǒng)主要是為輔助電氣設(shè)備所服務(wù)，其主要目的在于促進(jìn)實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器合成為二次控制回路與二次回路。電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括以下幾種樣式。

（1）對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的檢測(cè)和設(shè)計(jì)。

（2）對(duì)于電氣設(shè)備和線路在運(yùn)行過程中的障礙起到保護(hù)功能，并設(shè)計(jì)出保護(hù)的舉措。

（3）對(duì)于電路上的電路是否斷電進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（4）對(duì)于電路線路的各種參數(shù)，如電流、電壓、頻率和功率的大小進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量。

設(shè)備的操作與監(jiān)視是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，在電力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助軟件的幫助下，使電力系統(tǒng)更加能實(shí)現(xiàn)智能化，傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號(hào)等設(shè)備都可以被電腦控制，電力設(shè)計(jì)師可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行良好的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)電路微機(jī)自動(dòng)化控制[1]。

2.電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中通常適用的計(jì)算機(jī)技術(shù)

當(dāng)前我國(guó)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一般是運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助電氣系統(tǒng)，就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電氣行業(yè)和電氣設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助。最常見的電氣CAD則是設(shè)計(jì)到可電氣工程上的許多環(huán)節(jié)，其中包括概念設(shè)計(jì)、系統(tǒng)優(yōu)化、仿真設(shè)計(jì)施工圖等等，計(jì)算機(jī)輔助的范圍廣泛并且復(fù)雜，他設(shè)計(jì)的范圍又包括而來電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電氣回路的設(shè)計(jì)等等，電氣CAD的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用的最為直觀的表現(xiàn)，也是促進(jìn)電力設(shè)計(jì)系統(tǒng)只能化發(fā)展的有效途徑。

3.計(jì)算機(jī)輔助軟件

計(jì)算機(jī)輔助軟件是計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用的載體，通常計(jì)算機(jī)輔助軟件一般分為兩種，一種是常規(guī)軟件，還有就是更加專業(yè)化的電氣設(shè)計(jì)軟件。兩種類型的軟件具有相同之處，但是也存在差別，接下來筆者主要介紹目前在中國(guó)電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛的計(jì)算機(jī)輔助軟件。

■ 3.1 電氣CAD

電氣CAD是在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)輔助軟件，是電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中非常重要的一部分，而且在目前的市場(chǎng)中應(yīng)用較為廣泛，其總體是AUTO CAD，在中國(guó)的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)電氣CAD產(chǎn)生很大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)的很多CAD軟件都是基于AUTO CAD基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，一般都是通過AUTO CADR14或者是AUTO CAD基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要目的是為了適應(yīng)中國(guó)目前電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，做到設(shè)計(jì)具有針對(duì)性，解決問題更為專業(yè)?，F(xiàn)在大多數(shù)研究人員更愿意對(duì)計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行創(chuàng)新和研究，自身對(duì)編程進(jìn)行改進(jìn)，促使計(jì)算機(jī)輔助軟件更為人性化，解決問題更為專業(yè)化[2]。

■3.2 EES輔助軟件

EES是博超技術(shù)公司開發(fā)的一款電氣設(shè)計(jì)專用軟件，其特點(diǎn)顯著，而且操作更為簡(jiǎn)單化，操作人員無需記住操作命令，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)按照流程進(jìn)行操作，操作步驟簡(jiǎn)單，但是這種系統(tǒng)需要全英文操作，系統(tǒng)中并不需要鍵盤操作，僅僅只需要簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作，就可以完成電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)工作。整個(gè)系統(tǒng)可以有效的提高設(shè)計(jì)的速率，在設(shè)計(jì)的質(zhì)量上也有著很大的提升。整個(gè)軟件在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能適用，比如在簡(jiǎn)單的配電設(shè)計(jì)中，該計(jì)算機(jī)輔助軟件可以根據(jù)配電設(shè)計(jì)所需的負(fù)荷，自動(dòng)選擇合適的型號(hào)合適的變壓器、保護(hù)管。將電路上元件設(shè)計(jì)分類，保證最大和最小短路電流都可以分?jǐn)喑鰜?，而且還可以在一定程度上保證啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)候的電壓達(dá)到規(guī)范的要求。除此之外，該軟件還可以在動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)鏡像模糊操作。設(shè)計(jì)師利用計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)變準(zhǔn)確的繪圖位置，這一優(yōu)勢(shì)可以幫助設(shè)計(jì)師節(jié)約時(shí)間，設(shè)計(jì)師不再需要在繪圖的時(shí)候，緊盯著電腦屏幕。而且其還有一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)在于利用該計(jì)算機(jī)輔助軟件，設(shè)計(jì)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)開放聯(lián)網(wǎng)，設(shè)計(jì)師還可以根據(jù)自己的習(xí)慣對(duì)設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行修改。而且該軟件也有較高的準(zhǔn)確度，可以安裝憑證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[3]。

■3.3 TElec輔助軟件

這種輔助軟件的開發(fā)者是天正工軟件公司，它主要應(yīng)用于建筑學(xué)上的電氣設(shè)計(jì)，其自身包括繪圖和計(jì)算的功能。近年來，還增加了配電繪圖和避雷計(jì)算功能。這種軟件的技術(shù)較好的將電氣設(shè)計(jì)繪圖和信息的統(tǒng)計(jì)查詢集合于一體，在一定程度上更好的促進(jìn)建筑上的電氣系統(tǒng)的完善性。

4.計(jì)算機(jī)輔助在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

我國(guó)一般采用電氣CAD輔助軟件，本文主要對(duì)電氣CAD在我國(guó)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。電氣CAD軟件可以滿足電氣設(shè)計(jì)人員需要的同時(shí)，又可以符合電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要求，其具有很大的優(yōu)勢(shì)，正是因?yàn)檫@種優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，電氣CAD更加受到專業(yè)人員的喜愛和實(shí)踐應(yīng)用。

■4.1 計(jì)算機(jī)輔助電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，變電站的設(shè)計(jì)和線路的設(shè)計(jì)是在電力設(shè)計(jì)中較為困難的一部分，變電站和輸送電路的設(shè)計(jì)容易受到實(shí)際情況的影響。輸電線路往往會(huì)因?yàn)榻?jīng)過復(fù)雜的環(huán)境，在塔桿的設(shè)計(jì)過程中也往往要考慮到安全因素。電力設(shè)計(jì)考慮的因素復(fù)雜，不僅要克服實(shí)際的一些困難，還要遵守規(guī)范。但這些問題利用通過計(jì)算機(jī)輔助軟件設(shè)計(jì)可以保證設(shè)計(jì)出來的圖紙當(dāng)中含有所需要的信息，同時(shí)也便于了信息的保存。計(jì)算機(jī)軟件工程師只需要在設(shè)計(jì)完成之后，將圖紙進(jìn)行保存，工程上的信息也會(huì)相應(yīng)的進(jìn)行保存，在需要使用時(shí)又一并調(diào)用，在一定程度上給計(jì)算機(jī)軟件工程師提供了較大的便利性，提高電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率和效益[4]。

電氣CAD在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中能起到重要的作用，能夠及時(shí)對(duì)材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)查詢，提供實(shí)時(shí)幫助，對(duì)電力通道實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查詢，并做到符合規(guī)范要求。

■4.2 計(jì)算機(jī)輔助建筑電力設(shè)計(jì)

和電力系統(tǒng)中的電力設(shè)計(jì)不同，計(jì)算機(jī)軟件還可以輔助建筑電力設(shè)計(jì)系統(tǒng)，而且計(jì)算機(jī)在輔助建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候，更多的是需要和建筑相結(jié)合。但是從我國(guó)的建筑電氣設(shè)計(jì)發(fā)展來看，目前的電力設(shè)計(jì)上一般都是在CAD制圖軟件和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這在很大程度上給設(shè)計(jì)人員提供了便利，設(shè)計(jì)師可以隨時(shí)調(diào)用所需要的數(shù)據(jù)參數(shù)，還可以幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)見解和建筑設(shè)計(jì)方面的沖突進(jìn)行分析和處理。建筑設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)兩者有機(jī)的結(jié)合，能夠在一定程度上保證電氣設(shè)計(jì)不脫離建筑的主題，出現(xiàn)一些線路偏移的低級(jí)錯(cuò)誤，能夠在一定程度上確保設(shè)計(jì)的完美，促進(jìn)電路系統(tǒng)的完整性。其實(shí)在實(shí)踐過程中，電氣設(shè)計(jì)人員只負(fù)責(zé)電氣部分，但這個(gè)部分也只是在建筑主體完成后才能進(jìn)行完善，這也對(duì)計(jì)算機(jī)輔助軟件提出了更高的要求。

5.計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)電力設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)以及問題

■5.1 計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)電力設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

在目前電力設(shè)計(jì)的市場(chǎng)上，一般的電力設(shè)計(jì)是都是在圖紙上進(jìn)行，其工作量較為龐大巨大，這也無形中給電氣設(shè)計(jì)師帶來一定的壓力，而且這種設(shè)計(jì)周期是比較長(zhǎng)，巨大的工作量會(huì)會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤凸顯，質(zhì)量很難得到保障。電氣CAD技術(shù)的發(fā)展恰恰極好的改變這種發(fā)展現(xiàn)狀，促使設(shè)計(jì)的質(zhì)量得到很大的提升。專業(yè)電氣CAD軟件也是從其他的軟件上發(fā)展起來的，它具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便；

（2）設(shè)計(jì)時(shí)間短，效率高；

（3）帶有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能，功能豐富；

（4）擁有數(shù)據(jù)檢測(cè)體系，數(shù)據(jù)檢測(cè)功能完備；

（5）擁有數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能；

（6）設(shè)計(jì)系統(tǒng)更加智能化，極大程度的減少的電氣設(shè)計(jì)師的工作量。

■5.2 計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)電力設(shè)計(jì)存在的問題

每件事都是具有雙面性的，具有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也有缺點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助電氣設(shè)計(jì)操作雖然簡(jiǎn)單，但是仍舊存在不足。如今是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，軟件種類龐大，信息量大，不同軟件也存在差別，同時(shí)這種差別還在不斷擴(kuò)大。但是電氣設(shè)計(jì)師依舊習(xí)慣于使用以前的軟件系統(tǒng)，但是現(xiàn)有的軟件系統(tǒng)存在短板，信息的更新速度快，原有的軟件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的發(fā)展速度。信息的更新是目前存在的最大問題，改變電氣設(shè)計(jì)師的習(xí)慣也是急需解決的問題[5]。

除此之外，電氣設(shè)計(jì)還需要協(xié)調(diào)合作，但基于目前的技術(shù)來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)還依然僅限于平面和單人操作，雙方在操作過程中容易產(chǎn)生沖突，雙方在爭(zhēng)執(zhí)的情況下會(huì)使得電氣設(shè)計(jì)時(shí)間的推遲，有時(shí)候往往會(huì)達(dá)不到設(shè)計(jì)人員的需求，導(dǎo)致整個(gè)電氣設(shè)計(jì)總體進(jìn)程的延后。

6.結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用較為廣泛，這一應(yīng)用促進(jìn)了電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展的同時(shí)也伴隨著一些問題，譬如在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些難題。隨著電力CAD軟件的不斷發(fā)展，一些問題得以解決，但是還仍舊存在其他的問題，因此就需要對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新更新，更要注重軟件設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，將人才與軟件進(jìn)行良好的融合，盡可能的縮短設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間，促進(jìn)電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展。

* [1]雷宏.計(jì)算機(jī)輔助電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)用.[J].南京：機(jī)電信息，2011（12）:5-7

* [2]馮娟.淺析計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用[J].南京：改革與開放，2011（12）:144

* [3]趙喜軍.計(jì)算機(jī)輔助電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].黑龍江：黑龍江科技信息，2010（12）：57

* [4]韓衛(wèi)東.淺析計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用[J].中國(guó)新通信,2016,18(01):98.

* [5]趙娟娟.淺析計(jì)算機(jī)在電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2013,(04):108.