國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院變電設(shè)備檢修實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)

劉朝陽(yáng) 李宏博 謝 峰

國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院電網(wǎng)檢修培訓(xùn)部 山東 濟(jì)南 250002

0 引言

為加快國(guó)家電網(wǎng)公司系統(tǒng)各層次專業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)技能人才培養(yǎng)步伐，加強(qiáng)高層次、實(shí)用型人才培訓(xùn)，傳播企業(yè)文化，沉淀、管理和發(fā)展企業(yè)內(nèi)部知識(shí)，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，公司于2008年12月組建了國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院。按照公司對(duì)學(xué)院作為“公司技術(shù)技能人才培訓(xùn)基地、企業(yè)文化傳播教育基地和電網(wǎng)實(shí)用新技術(shù)推廣、新技能示范中心”的定位要求，在學(xué)校原有培訓(xùn)設(shè)施的基礎(chǔ)上，學(xué)院組織開(kāi)展了各專業(yè)實(shí)訓(xùn)中心的規(guī)劃與建設(shè)。根據(jù)公司“三集五大”體系和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)變電設(shè)備檢修專業(yè)的具體要求，變電檢修專業(yè)對(duì)檢修中心進(jìn)行了統(tǒng)籌規(guī)劃，不僅要求滿足變電設(shè)備檢修技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)、技能競(jìng)賽的需要，也為變電設(shè)備檢修新技術(shù)、新方法、新項(xiàng)目、新工藝、新材料、新工具提供研究和應(yīng)用平臺(tái)。

1 實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)概述

變電設(shè)備檢修實(shí)訓(xùn)中心，由斷路器檢修實(shí)訓(xùn)室、GIS檢修實(shí)訓(xùn)室、隔離開(kāi)關(guān)檢修實(shí)訓(xùn)室、開(kāi)關(guān)柜檢修實(shí)訓(xùn)室、母線及接地裝置檢修實(shí)訓(xùn)室、“四小器”檢修實(shí)訓(xùn)室、電力電纜檢修實(shí)訓(xùn)室，以及相關(guān)庫(kù)房、多媒體、監(jiān)控、仿真系統(tǒng)等配套設(shè)施組成［1］。

實(shí)訓(xùn)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)均參照國(guó)網(wǎng)公司變電設(shè)備技術(shù)規(guī)范的統(tǒng)一要求，確保實(shí)訓(xùn)設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行設(shè)備一致。鑒于學(xué)院培訓(xùn)面向國(guó)網(wǎng)范圍，在設(shè)備選型時(shí)，盡量做到多樣化和通用化。通過(guò)對(duì)國(guó)網(wǎng)公司主要變電設(shè)備運(yùn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì)、分析［2-7］，每種類型設(shè)備分別選取了使用量最大的前五個(gè)型號(hào)作為備選，結(jié)合設(shè)備基本原理、構(gòu)造、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)以及電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)改造指導(dǎo)意見(jiàn)等，最終確定了各實(shí)訓(xùn)室的主要實(shí)訓(xùn)設(shè)備型號(hào)。同時(shí)，按照學(xué)院“立足現(xiàn)場(chǎng)、適度超前”的指導(dǎo)原則，對(duì)系統(tǒng)中應(yīng)用效果和前景較好的新型變電設(shè)備也進(jìn)行了適量選用。

全部實(shí)訓(xùn)設(shè)備由國(guó)網(wǎng)公司統(tǒng)一招標(biāo)采購(gòu)，在設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)和安裝、調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)學(xué)院與企業(yè)的聯(lián)合設(shè)計(jì)，進(jìn)行了部分針對(duì)技能培訓(xùn)要求的技術(shù)改造。

2 主要實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

根據(jù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的布局以及設(shè)備自身的檢修特點(diǎn)，斷路器、GIS、隔離開(kāi)關(guān)、“四小器”檢修實(shí)訓(xùn)室共同建設(shè)于變電設(shè)備檢修實(shí)訓(xùn)大廳，配備兩部10噸行車(chē)，起吊高度14米；母線及接地裝置、電力電纜檢修實(shí)訓(xùn)室共同占用一間獨(dú)立實(shí)訓(xùn)室；開(kāi)關(guān)柜檢修實(shí)訓(xùn)室使用獨(dú)立實(shí)訓(xùn)室。

2.1 斷路器檢修實(shí)訓(xùn)室

斷路器檢修實(shí)訓(xùn)室面積550平方米，設(shè)置SF6斷路器整體培訓(xùn)工位8個(gè)，斷路器機(jī)構(gòu)培訓(xùn)工位8個(gè)。如圖1所示。主要設(shè)備包括：550kV瓷柱式雙斷口SF6斷路器 （單相）、550kV罐式單斷口SF6斷路器（單相）、252kV瓷柱式SF6斷路器、126kV罐式SF6斷路器、126kV PASS，以及液壓、彈簧、液壓彈簧等多種型式的獨(dú)立操動(dòng)機(jī)構(gòu)和微機(jī)型直流饋電裝置、遠(yuǎn)控屏。實(shí)訓(xùn)室配備了斷路器機(jī)械特性測(cè)試儀、回路電阻測(cè)試儀、SF6檢漏儀（定量、定性）、微水測(cè)試儀、SF6氣體回收處理裝置，供培訓(xùn)使用。

為提高培訓(xùn)效率和效果，開(kāi)發(fā)、定制了SF6滅弧室的可視化實(shí)體操作模型。實(shí)訓(xùn)斷路器安裝采用了組合框架基礎(chǔ)的方式，不在地面澆筑固定的設(shè)備安裝基礎(chǔ)，培訓(xùn)工位布置方式靈活，適合實(shí)操培訓(xùn)和大規(guī)模技能比武。

圖1 斷路器檢修實(shí)訓(xùn)室

2.2 GIS檢修實(shí)訓(xùn)室

GIS檢修實(shí)訓(xùn)室面積160平方米，主要設(shè)備為一套包含進(jìn)線套管（出線電纜倉(cāng)）、電壓互感器、避雷器、分支母線、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、斷路器、雙母線以及匯控柜在內(nèi)的220kV雙母線GIS線路間隔。安裝了SF6氣體濃度報(bào)警裝置。如圖2所示。為完善GIS接線的形式培訓(xùn)，經(jīng)與供應(yīng)商共同研究，對(duì)進(jìn)線套管部分進(jìn)行了改造，與出線電纜倉(cāng)組合，節(jié)省了設(shè)備占地空間。實(shí)訓(xùn)室檢測(cè)儀器、設(shè)備與斷路器檢修實(shí)訓(xùn)室共用。

鑒于GIS全封閉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)了母線、三工位刀閘、電纜倉(cāng)等GIS主要構(gòu)成單元的可視化實(shí)體結(jié)構(gòu)及操作模型。

圖2 GIS檢修實(shí)訓(xùn)室

2.3 隔離開(kāi)關(guān)檢修實(shí)訓(xùn)室

隔離開(kāi)關(guān)檢修實(shí)訓(xùn)室面積615平方米。設(shè)置隔離開(kāi)關(guān)整體培訓(xùn)工位10個(gè)，主刀本體檢修培訓(xùn)工位7個(gè)。如圖3所示。主要設(shè)備包括：?jiǎn)沃㈦p柱、三柱式高壓隔離開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的獨(dú)立主刀本體和獨(dú)立電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)備電壓等級(jí)涵蓋126kV到550kV。配備了相應(yīng)的檢修平臺(tái)、高空作業(yè)平臺(tái)、快速絕緣腳手架、檢修工器具、安全工器具以及回路電阻測(cè)試儀等必要的器具、儀器。

對(duì)GW4、GW6、GW7、GW22等電網(wǎng)運(yùn)行量較大的隔離開(kāi)關(guān)，開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)了專用支座，取消支持瓷瓶，將主刀本體落地安裝，手動(dòng)操作，提高檢修實(shí)訓(xùn)效率，保障培訓(xùn)學(xué)員安全。隔離開(kāi)關(guān)的安裝同樣采用了組合框架基礎(chǔ)的方式。

圖3 隔離開(kāi)關(guān)檢修實(shí)訓(xùn)室

2.4 開(kāi)關(guān)柜檢修實(shí)訓(xùn)室

開(kāi)關(guān)柜檢修實(shí)訓(xùn)室面積290平方米，設(shè)置了12.5kV開(kāi)關(guān)柜培訓(xùn)工位5個(gè)，40.5kV培訓(xùn)工位3個(gè)。如圖4所示。主要設(shè)備包括：12.5kV鎧裝中置柜10面，其中出線柜8面，PT柜2面；40.5kV鎧裝手車(chē)柜2面，40.5kV固定柜1面；微機(jī)型直流饋電裝置1套。

為便于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，對(duì)開(kāi)關(guān)柜柜體進(jìn)行了改造，通過(guò)與制造企業(yè)的共同探討，在柜體側(cè)面以及部分?jǐn)嗦菲鳒缁∈业陌饨^緣部位，進(jìn)行了可視化處理，可以直接觀察到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部構(gòu)造、機(jī)械連鎖、運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

圖4 開(kāi)關(guān)柜檢修實(shí)訓(xùn)室

2.5 母線及接地裝置檢修實(shí)訓(xùn)室

母線及接地裝置檢修實(shí)訓(xùn)室面積290平方米。設(shè)置管母線檢修工位2個(gè)，矩形母線檢修工位3個(gè)，軟母線檢修工位1個(gè)，接地裝置檢修工位2個(gè)。如圖5所示。主要設(shè)備包括：110kV軟母線1組，35kV管母線1組，35kV矩形母線1組，模擬接地網(wǎng)1套，鉗工臺(tái)以及多種型式接地體。配備了母線壓接機(jī)，平、立彎?rùn)C(jī)，沖孔機(jī)，四合一母線加工機(jī)，接地導(dǎo)通測(cè)試儀等檢修工器具和測(cè)試儀器。

軟母線的絕緣子分別采用了瓷絕緣子、玻璃絕緣子、合成絕緣子三種類型和單串、雙串兩種結(jié)構(gòu)。模擬接地網(wǎng)為按比例縮小的接地網(wǎng)模型，與獨(dú)立接地體模型共同敷設(shè)在實(shí)訓(xùn)室的透明地板下方。硬母線包含了橋接、引下線、平立彎等多種型式，充分展示母線的工藝標(biāo)準(zhǔn)和多種母線金具的應(yīng)用。

圖5 母線及接地裝置檢修實(shí)訓(xùn)室

2.6 “四小器”檢修實(shí)訓(xùn)室

四小器檢修實(shí)訓(xùn)室面積148平方米，設(shè)置培訓(xùn)工位8個(gè)。如圖6所示。主要設(shè)備包括：550kV SF6 CT一支、252kV SF6 CT一支、252kV氧化鋅避雷器二支、252kV CVT一支、126kV 光電CT一支、126kV 光電PT一支、12.5kV框架式電容器組一套。

為直觀展示“四小器”內(nèi)部原理、構(gòu)造，促進(jìn)了培訓(xùn)效能的提升，利用現(xiàn)場(chǎng)退役設(shè)備，設(shè)計(jì)、加工了電磁式PT、CT，CVT的可視化實(shí)體結(jié)構(gòu)模型；與設(shè)備制造企業(yè)合作，制作了倒置式SF6 CT、氧化鋅避雷器、12.5kV電容器以及35kV干式PT的可視化實(shí)體結(jié)構(gòu)模型。新型光電互感器展示了設(shè)備技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，便于對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的了解、把握。

圖6 “四小器”檢修實(shí)訓(xùn)室

2.7 電力電纜檢修實(shí)訓(xùn)室

電力電纜檢修實(shí)訓(xùn)室面積150平方米，設(shè)置了10kV～35kV電力電纜終端頭和中間接頭加工工位4組，電纜故障檢測(cè)工位2組。如圖7所示。主要設(shè)備、設(shè)施包括：10kV～35kV電纜終端及中間接頭加工及維護(hù)施工平臺(tái)4套，10kV 3芯故障電纜線路160米，10kV～110kV電纜結(jié)構(gòu)縱、橫剖切樣品50套，10kV～220kV冷縮、熱縮電纜終端及中間接頭實(shí)體剖切模型18套，10kV～35kV電纜終端及中間頭施工工藝流程展板4組，電纜故障綜合檢測(cè)儀1套，以及電纜加工專用工、器具4套。

電纜加工平臺(tái)針對(duì)實(shí)訓(xùn)進(jìn)行了特別設(shè)計(jì)，分別采用了4種靈活可調(diào)的結(jié)構(gòu)型式，可以對(duì)多種電纜加工方式進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。故障電纜可以模擬開(kāi)斷、高阻、低阻、直接接地等多種故障現(xiàn)象，利用3芯電纜線路構(gòu)成型式多樣的故障電纜回路，利用電纜故障綜合檢測(cè)儀進(jìn)行故障定位、分析以及電纜尋徑訓(xùn)練。

圖7 電力電纜檢修實(shí)訓(xùn)室

2.8 實(shí)訓(xùn)監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)訓(xùn)中心各實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，按照工位的分布，安裝了高清的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，保證每個(gè)工位至少有兩個(gè)不同角度的視頻監(jiān)控。通過(guò)數(shù)字監(jiān)控平臺(tái)，地面指導(dǎo)人員在監(jiān)控室內(nèi)就可以多角度、近距離觀察高空或多個(gè)工位作業(yè)人員的行為、動(dòng)作，通過(guò)語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，指導(dǎo)作業(yè)人員。監(jiān)控視頻資料全程錄像，數(shù)字化存儲(chǔ)，為作業(yè)方法的改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)交流提供可視材料。

3 實(shí)訓(xùn)中心主要實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1）SF6斷路器及GIS設(shè)備安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、檢查、維護(hù)、回路電阻測(cè)試、機(jī)械特性試驗(yàn)，以及故障模擬、分析、處理等；

2）SF6氣體回收、處理、充裝、檢漏、微水測(cè)試、純度分析等；

3）隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電回路及地刀解體檢修、整體安裝調(diào)試、電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)檢修等；

4）開(kāi)關(guān)柜安裝、調(diào)試、驗(yàn)收，開(kāi)關(guān)柜“五防”以及二次回路的檢修、調(diào)試，開(kāi)關(guān)柜故障模擬、分析、處理等；

5）母線維護(hù)、檢修、加工，接地裝置維護(hù)、接地有效性檢測(cè)等；

6）“四小器”安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、日常檢查維護(hù)、故障分析處理等；

7）電纜終端頭（中間頭）冷縮、熱縮制作、電纜線路故障測(cè)試、定位、分析及修復(fù)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院變電設(shè)備檢修實(shí)訓(xùn)中心2011年8月竣工驗(yàn)收，同年9月對(duì)國(guó)網(wǎng)公司變電檢修專業(yè)310名新員工，進(jìn)行了為期五個(gè)月的專業(yè)技能培訓(xùn)，取得了良好效果。截至目前，實(shí)訓(xùn)中心已完成了5期共2987名新員工的變電檢修專業(yè)技能培訓(xùn)任務(wù)，培訓(xùn)設(shè)備、設(shè)施以及培訓(xùn)功能也在不斷豐富、完善。變電設(shè)備檢修實(shí)訓(xùn)中心始終堅(jiān)持接軌現(xiàn)場(chǎng)、質(zhì)量至上、設(shè)施先進(jìn)、功能完善、管理規(guī)范、安全可靠的實(shí)訓(xùn)室建設(shè)理念，加大培訓(xùn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)力度，加強(qiáng)新設(shè)備、新技術(shù)的跟蹤，保持培訓(xùn)的領(lǐng)先性，立足學(xué)院，面向國(guó)網(wǎng)，為充分發(fā)揮學(xué)院培訓(xùn)職能和公司技術(shù)技能人才培養(yǎng)，提供有力的服務(wù)保障與智力支持。

［1］國(guó)家電網(wǎng)人資［2007］456號(hào).國(guó)家電網(wǎng)公司實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)［G］.2007.

［2］國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)部.2008年開(kāi)關(guān)設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2009.

［3］國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)部.2008年變壓器類設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2009.

［4］國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)部.2009年開(kāi)關(guān)設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2010.

［5］國(guó)家電網(wǎng)公司生產(chǎn)部.2009年變壓器類設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2010.

［6］國(guó)家電網(wǎng)公司生技部.2010年開(kāi)關(guān)設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2011.

［7］國(guó)家電網(wǎng)公司生技部.2010年變壓器類設(shè)備專業(yè)工作總結(jié)［G］.2011.