四、计算机在电气工程设计中的应用

1．线路设计系统的设计

信息时代的到来，为电气系统智能化提供了可能，同时也对电气设计系统提出了挑战。从电气设计系统具有的特征来看，供电设计部门所从事的工作主要包括线路设计、继电保护设计及管理辅助系统开发设计等等。如何开发建立区域部门局域网，对所有操作设计及具体实践实施进行监测操控及远程操作，是现代电气设计系统所面临的主要任务，而这也是实现电气设计系统智能化的前提工作。

电力是保障人们生活和工作的必备物品，电力能够保证人类文明的进步，促进经济发展，当今社会处于一个电力需求量比较大的时代，随着社会的发展，电将成为很多生产活动的必需品。对于电气设计系统来说，如何为人们提供安全可靠的电力是供电公司应该考虑的问题，而科技的发展为电气设计系统提出了新的挑战，淘汰落后的电气设计系统方法已是大势所趋，电力设计系统要进行设备维护与系统升级，才能满足人们的需要。在这种背景下，计算机技术能够很好地帮助供电设计部门从4个方面进行电气设计系统升级，促进电气设计系统智能化发展，以适应当今社会的需求。

电力设计系统的线路设计并不是想象中的那么简单，而线路设计会对整个供电系统是否能够正常工作产生重要影响，线路设计系统是有效进行线路设计的手段。同时，线路设计系统是电气设计系统的一个重要内容，也是设计人员工作内容的一部分，如果缺少了这部分工作，电气设计系统工作就不算完整。为了保证电气设计系统的平稳运行，线路设计系统需要综合考虑各方面的因素，克服各种困难，保证线路设计的最优化。设计人员可以通过该系统生成信息比较齐备的设计图纸，主要是由设计人员把相关的信息输入到线路设计系统当中来完成的，比如设计所需要的工程材料、工程路况信息等，这些都是进行线路设计的必备工作。线路设计系统在设计人员完成图纸设计以后，可以自动生成数据，并且由于影响线路设计的因素可能会出现变动，线路设计系统可以为设计人员提供线路设计的实际情况，以便及时调整线路设计方案。

当线路设计人员采用线路设计系统完成线路设计任务以后，整个工程的信息都保存在设计图纸上，只要一张设计图纸即可掌握工程的大部分信息，在使用的时候可通过软件调取设计图纸获得自己所需要的信息。线路设计系统实现的主要功能有4个，即各类报表的生成与打印预览功能、实时查询功能、实时帮助功能和电力通道实时查询功能。线路设计系统要具备各类报表的生成与打印预览功能，当工作人员将信息输入系统之后，线路设计系统可以自动统计材料与生成结果，并完成材料表的生成工作。线路设计系统要具备实时查询功能，设计人员可以在系统设计的过程中随时查看设计所用的材料情况，可以有效保证系统上的表格数据及时、准确，为电气系统设计奠定基础。

同时，当设计人员有针对性地选择某种材料后，软件可以用较为突出的表现方式为设计人员直观地呈现出材料所在位置，建立表格与图形之间的连接关系，方便设计人员对图纸进行审核、校对和修改。线路设计系统可以为用户使用软件解疑答惑，通过设置相关的功能键来达到这一目的，即线路设计系统应当具备实时帮助功能。另外，线路设计系统应该具备的功能是电力通道实时查询功能，针对电力通道等问题为设计人员提供便利，比如设计人员遇到电缆需要横穿马路时，就需要知道该处的导管信息，避免为施工带来困扰，此时实时查询功能就会发挥作用，提供相关信息。

2．继电保护设计系统

把计算机应用到继电保护设计系统当中，就为继电保护系统增添了一些新的功能，可以充分发挥继电保护系统在变电二次设计中的作用，促进电气设计系统整体效能的提升。继电保护系统设计计算机的应用贯穿于原理图绘制的始终。在进行绘图设计之前，设计人员可以不用从原始的点线绘图操作开始，直接选择符合自己设计需要的器件；在设计过程中，计算机系统能够自动将所选器件插入图纸，然后根据设计人员的操作自动连接画线；在设计完成后，系统不仅可以自动统计相关数据，设计人员还可以根据实际需要通过双向联编对设计进行修改。继电保护系统储存着各种器件的信息，这些器件是其执行的硬件设施，随着市场上器件信息的不断更新换代，有必要对器件进行设备升级，计算机就记载着这些器件的更新信息。

变电二次设计的大体内容是原理设计、平面图设计和后台接线设计，在设计的时候设计程序比较繁琐且工作量大，而在人们的变电二次设计实践中发现，如果按照原理设计，其设计图可以自动生成平面图和后台接线图。因此，变电二次设计除了要具备信息管理功能之外，还要具备原理图辅助设计功能、原理图自动生成平面图功能与原理图自动生成后台接线图功能。信息库管理功能要求设计人员关注市场上器件变化的最新动态，及时更新信息库内的器件信息，通过对信息进行输入、查询、删除、添加等方式管理信息库。

当设计人员使用原理图辅助设计功能时，设计人员可以省去画线、画弧等步骤，精简了设计人员的工作流程，设计人员只要选择器件及其型号，软件就可以从符号库中提取符号插入到图纸当中，点取所需的器件符号管脚时，软件就能画上连接线。此外，当原理图设计完成后，软件可以对使用材料的全部信息进行汇总并生成表格，方便设计人员的查看。原理图自动生成平面图功能的使用首先需要设计人员确定平面的大小尺寸，系统再按照自身设计的程式严格进行排列，自动生成平面布置图。原理图自动生成后台接线功能首先要对原理图中的接线情况有一个大概的了解，然后在生成后台接线图的同时将管脚连接以表格形式绘制到图纸当中。

3．计算机辅助软件在绘图中的应用

计算机辅助软件可以分为专门用于电气系统设计的软件和辅助性软件，两者都在电气系统设计中发挥着重要作用。总结电气系统设计软件的发展历史看，专门用于电气系统设计的软件主要有CAD、BPA和EES，其中EES软件具有操作简单、容易学、动态计算及管理的优点，可以保证图形及其型号的一致性以及无差异性。目前辅助软件中的代表是Telec软件，此款软件主要适用于建筑工程方面的电气设计，与其他软件不同的是，此款软件可以进行避雷针计算和配电绘图，有利于保证电气系统设计的完整性。此外，CAD制图软件因其操作简单、对外开放性高、图形格式转换方便、支持多种硬件设备与操作平台、功能多样的特点被广泛应用到电气系统设计当中，CAD制图软件在电气系统设计中发挥着不容忽视的作用。

CAD制图软件能够通过接口连接计算机，使平面上的东西在计算机上显示出来，为系统设计分析问题提供了一个切实可行的解决办法，让程序运行的结构以图形的方式显现出来，不仅便利了设计人员查看系统设计结果，还降低了工作人员的工作强度，减轻了工作人员的工作负担。CAD制图软件包含硬件和软件两大组成部分，硬件系统包含图形存储、显示、输入输出设备以及相关的信息传送运输平台，软件系统主要是系统软件和应用软件。随着科学技术的发展，CAD、BPA和EES制图软件将会进一步发展，其各种绘图功能会日趋成熟，对于未来的电气系统设计将大大提高其工作效率与质量，促进现代电气设计系统逐渐完善。

4．设计部门管理系统

设计部门管理系统软件包括设计主管MIS系统、人员管理系统、系统维护和对外查询接口，这四个内容完善了电气设计部门管理系统的内容，使电气系统设计更加科学化、规范化和合理化。

①设计部门管理系统软件将系统设计与管理两者相结合，实现了对系统设计过程的全面检测与管理，使系统设计的目标最优化。

②设计主管MIS系统应该具备的功能有设计任务分配功能、主管备忘录功能、设计进程查询功能，能够帮助电气设计人员完成日常的管理工作，比如对档案资料的管理、收集发布任务以及查询与工程相关的信息，可以说设计主管MIS系统是电气设计系统的管理中心。

③设计人员管理系统完成的是对设计人员的管理工作，设计人员通过任务收发系统、图档管理和设计工程综合查询系统等进行发布任务、信息传送等管理工作，要求设计人员必须时刻关注计算机信息，当收到设计任务时，计算机可以提示设计人员，比如“任务接收”这一窗口。设计人员可以建立一个文件夹以作新工程设计之用，设计人员将设计所需的信息以及设计成果放进文件夹，利用扫描打印服务器与辅助设计系统完成图纸的扫描与设计工作，通过辅助设计系统输出图纸和材料清单，向相关部门递交设计成果进行审核，最后确定工程蓝图。

④系统维护能有效帮助电气系统设计维护人员完成日常维护工作，提高维护人员的工作效率，节省设计和维护成本。系统维护的内容有设计文档管理、代码管理、权限管理和对外查询接口。

设计文档管理是指系统维护人员接收到一项完整的设计过程之后，将相关的信息保存刻录到光盘外部存储设备中。

代码管理是指系统维护人员对部门内部人员、材料等要素编制代码并进行维护。

权限管理是指系统维护人员根据设计人员的不同职位设计相应的操作权限。

对外查询接口是指为相关部门的主管提供可以查询工程信息的接口，使各主管能够了解到工程的最新动态，缩短了工程信息传送的时间，可以有效提高工程效率。

5．电气设计系统中计算机应用的缺陷

在将计算机应用到电气设计系统的这四个方面后，极大地提高了设计人员的工作效率，保证了整个电气行业的顺利发展，为人们提供了安全可靠的电力，满足了社会发展的需求，同时在逐渐消除传统电气设计系统的弊端，为电气企业的管理理念注入新鲜血液，实现了电气行业的智能化、信息化。

但是，计算机在电气设计系统中的应用也带来了许多问题，比如人对计算机技术产生的依赖心理、软件的复杂性对设计人员的要求变高等。计算机在电气设计系统中的应用表明人们已经意识到计算机给自己的工作带来的价值，容易使人对计算机产生依赖心理，无论什么工作都想着依靠计算机去做。但是计算机毕竟不是万能的，许多由计算机设计出来的东西都需要进行人工检验，与此同时也会出现设计结构不符合设计人员的要求等情况，而且目前的计算机在电气设计系统中的应用还不成熟，有许多隐患存在，如果完全依靠计算机来代替自己原有的工作，这些隐患在短时期内很难被发现。只有将人力与计算机结合起来，才能完善电气设计系统。

绘图软件会随着计算机水平的日益提升而愈加复杂，于是对于电气设计系统的工作人员的要求会相应提高，不仅要求工作人员具备足够的理论知识，还要求操作人员增强自己的实践能力，能够熟练操作绘图软件，将理论知识充分应用到电气设计系统当中来，熟练地解决设计时遇到的问题。

计算机在电气设计系统当中的应用不止这几个方面，还有其他领域的内容有待相关人员去开发。面对电气设计系统愈加优良而用电可靠性仍然无法得到保障的情况，我国电气设计系统人员要具有忧患意识，不能只看到眼前的成果，要展望未来，预估一切可能发生的风险，做好规避风险的相应措施。

电气设计系统的工作人员要根据以往的工作经验，优化设计方案，充分发挥计算机在电气设计系统当中的作用，促进电气行业实现飞跃性发展，以带动我国国民经济发展。此外，电气系统设计人员要提高自己的专业素质，增强实践操作的能力，让自己的技能符合岗位要求，与社会需要的人才相匹配，在应用计算机技术进行电气系统设计时，不能过分依赖计算机技术，要结合自己的专业知识，适当使用计算机技术。

电气设计系统在完成及投入使用后，为整个电气行业的运行提供了巨大的帮助，其极大地提高了工作人员的工作效率，为电气企业缩短工作周期、节约投入成本提供了巨大的可能性。同时现代电气设计系统的引入，为电气行业实现信息化、智能化提供了可能，它也给电气企业的管理注入了一些新的理念，促进了电气行业的前进发展。