變電站培訓(xùn)系統(tǒng)在本科實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用研究

張洪華?胡亞娟

摘要：通過電力企業(yè)對近幾年高校畢業(yè)生反饋的信息進(jìn)行分析研究后，提出對變電站培訓(xùn)系統(tǒng)實踐性教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，討論變電站培訓(xùn)系統(tǒng)實踐性教學(xué)方案，對實踐性教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，使變電站培訓(xùn)系統(tǒng)在本科的實踐性教學(xué)適應(yīng)企業(yè)對電氣工程人才的需求。

關(guān)鍵詞：變電站；培訓(xùn)系統(tǒng)；實踐性教學(xué)

作者簡介：張洪華（1978-），男，湖北洪湖人，武漢大學(xué)珞珈學(xué)院電氣工程系，講師；胡亞娟（1973-），女，湖北襄陽人，武漢大學(xué)珞珈學(xué)院電氣工程系，講師。（湖北 武漢 430064）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）09-0125-02

變電站培訓(xùn)系統(tǒng)主要是為培訓(xùn)變電站運(yùn)行人員而設(shè)計的，因此其功能應(yīng)圍繞變電站運(yùn)行人員的工作而設(shè)置。變電站運(yùn)行人員的日常工作有以下幾個方面：監(jiān)視記錄及調(diào)整變電站運(yùn)行工況；正常及事故巡視；正常倒閘操作；事故過程的處理及恢復(fù)供電；變電站知識學(xué)習(xí)。有些本科院校響應(yīng)用人單位需求，縮短用人單位對新入職人員的培訓(xùn)周期，著力引進(jìn)變電站培訓(xùn)系統(tǒng)系統(tǒng)，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識對各項操作及事故的處理，提高學(xué)生的實際操作技能，也使得該系統(tǒng)成為高校電氣工程及自動化專業(yè)一門理論與實踐相結(jié)合較重要的實踐課程，在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中起著重要的作用，能滿足電力行業(yè)對電氣工程人才的需求。

一、變電站培訓(xùn)系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的探討與研究

目前，我校220kV/500kV變電站培訓(xùn)系統(tǒng)（以下以220kV為例）配有以下圖形及區(qū)域，有設(shè)備區(qū)、主控室、繼電保護(hù)室、直流室、錄波器、事件記錄區(qū)、調(diào)度命令、教練員站。該系統(tǒng)變電站運(yùn)行的實際生產(chǎn)過程可以模擬變電站內(nèi)的運(yùn)行情況，可以對變電站運(yùn)行人員和地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度員進(jìn)行綜合訓(xùn)練，對正常運(yùn)行方式下的操作進(jìn)行模擬：線路停送電操作；倒母線操作；母線停送電操作；主變停送電操作。此外，本培訓(xùn)系統(tǒng)還能對故障狀態(tài)下的變電站進(jìn)行模擬，并可以進(jìn)行事故處理，使學(xué)生在該系統(tǒng)上熟練的掌握操作。實踐教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

經(jīng)過分析研究，學(xué)生在實踐活動中往往局限于操作的具體步驟，主動對設(shè)備層面考慮不多，主動對事故及異常的分析和處理往往不夠，也不能靈活掌握所學(xué)的專業(yè)知識。[1-4]

二、變電站培訓(xùn)系統(tǒng)在實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的應(yīng)用研究

經(jīng)過近幾年對往屆畢業(yè)生的調(diào)查和了解，很多學(xué)生畢業(yè)后在管理、運(yùn)行、維護(hù)、檢修等崗位工作，同學(xué)們認(rèn)為在校期間通過在變電站培訓(xùn)系統(tǒng)上進(jìn)行模擬操作訓(xùn)練很重要，尤其在線路的停送電檢修、電壓器停送電和事故及異常的分析處理上的訓(xùn)練非常重要，所以他們在企業(yè)往往還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)半年至1年的時間。通過調(diào)查分析，電氣工程及其自動化人才培養(yǎng)方案中應(yīng)該加強(qiáng)實踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，并設(shè)置不同事故及異常，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生先從分析入手，找出事故及異常的原因，綜合所學(xué)電氣工程知識體系，提出事故及異常的解決方案[5]，這樣思路方會清晰，操作起來不至于手忙腳亂，力不從心。因此，我們在培養(yǎng)方案進(jìn)行了完善補(bǔ)充，并著重增加了事故及異常的分析與處理環(huán)節(jié)。修改后的實踐教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

完善后的變電站培訓(xùn)系統(tǒng)實踐性教學(xué)方案中，特別針對事故異常分析與處理加入了各種事件，以220kV為例，如線路的跳閘；輸電線路故障：近端（或遠(yuǎn)端）單相（或兩相）閃珞瞬時（或永久）故障；斷路器的故障：斷路器斷線、斷路器機(jī)構(gòu)異常、斷路器非全相運(yùn)行、斷路器“偷跳”；主變故障：主變過負(fù)荷、主變跳閘事件，主變冷卻器故障，主變引線/PT/CT故障；電容及線路電抗器故障，所用直流故障：所變內(nèi)部故障，所用系統(tǒng)故障，直流系統(tǒng)故障；母線故障：#1母PT瓷瓶絕緣裂縫，#1母PT瓷瓶沿面放電，#1母高壓側(cè)內(nèi)部短路；二次回路故障：主變及母線保護(hù)裝置故障，220kV線路保護(hù)裝置故障，甚至電網(wǎng)大規(guī)模故障等事件。在出現(xiàn)故障或異常后對其進(jìn)行分析與總結(jié)，從而對故障進(jìn)行處理。在處理過程中，學(xué)生接觸的是該系統(tǒng)電網(wǎng)的設(shè)備，在對具體設(shè)備的操作過程中需要綜合運(yùn)用電氣工程的專業(yè)知識，例如，加入事故現(xiàn)象為：直流絕緣檢測裝置發(fā)“直流接地” 信號；警鈴響，#1#2母線所接開關(guān)跳閘，仿23開關(guān)拒動；母差保護(hù)動作，母差啟動失靈保護(hù)動作等。

事件發(fā)生后可以在“主控室220kV盤后設(shè)備監(jiān)控區(qū)”看到黃燈閃爍，如圖3所示，同時在“事件通知”窗口中彈出一系列跳閘等事件，如圖4所示。

根據(jù)所學(xué)電氣知識，經(jīng)綜合分析原因可判定，該故障系仿23直流造成拒動，而后220kV仿#1母發(fā)生瞬時性接地故障。接下來主要就是要復(fù)歸信號，記錄保護(hù)動作情況，匯報調(diào)度，查找仿23開關(guān)拒動原因，申請檢修處k。具體處理如下：一是檢查#1#2母線上斷路器確已跳開；檢查保護(hù)動作情況；記錄保護(hù)動作情況；匯報調(diào)度。二是隔離故障點(diǎn)：根據(jù)調(diào)度命令，拉開兩側(cè)刀閘，隔離仿23開關(guān)；查找故障點(diǎn)，斷開#1母PT，申請檢修故障設(shè)備。三是恢復(fù)送電處理：#1母停電處理；加充電保護(hù)，用母聯(lián)給#2母充電正常，母線合環(huán)；出線及主變恢復(fù)送電。四是故障設(shè)備檢查回復(fù)處理：根據(jù)調(diào)度命令進(jìn)行倒閘操作或檢查仿23正常后，按調(diào)度要求恢復(fù)送電；做好故障記錄。

在事故發(fā)生后對變電站主變進(jìn)行倒閘操作，其中涉及一次測和二次側(cè)的倒閘操作操作，涉及了電機(jī)學(xué)、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)等多門專業(yè)知識。[6-7]這不僅使學(xué)生更加深刻地了解現(xiàn)場設(shè)備以及現(xiàn)場工作過程，也加深了學(xué)生對專業(yè)知識的更進(jìn)一步理解，在此過程中學(xué)生將專業(yè)知識融合，并充分了解電網(wǎng)特性。

三、總結(jié)

修改后更完善的變電站培訓(xùn)系統(tǒng)實踐教學(xué)方案會使學(xué)生更加熟悉變電站安全生產(chǎn)和安全運(yùn)行操作規(guī)范，不僅體現(xiàn)出該培訓(xùn)系統(tǒng)在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的作用和地位，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和動手能力，更增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)知識的融合與理解，提高了學(xué)生分析問題和解決實際工程問題的能力，縮短了用人單位的培訓(xùn)周期，能夠滿足企業(yè)對電氣工程及其自動化專業(yè)的人才需求。隨著電力行業(yè)發(fā)展需求的調(diào)整，我校將會繼續(xù)研究下去，其實踐性教學(xué)效果將由實踐去檢驗。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：王祝萍）