場(chǎng)景化的輸電線路訓(xùn)練基地建設(shè)探析

根據(jù)學(xué)員的知識(shí)技能水平，把學(xué)員置于真實(shí)工作場(chǎng)景中訓(xùn)練是提升學(xué)員實(shí)操技能和培訓(xùn)實(shí)效的關(guān)鍵所在。浙江省電力培訓(xùn)中心經(jīng)過近幾年的探索，構(gòu)建了涵蓋常規(guī)作業(yè)、帶電作業(yè)、學(xué)徒訓(xùn)練、工器具的使用與維護(hù)、仿真訓(xùn)練、教練員評(píng)測(cè)等六大訓(xùn)練場(chǎng)景在內(nèi)的輸電帶電作業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，滿足了輸電線路學(xué)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)的需要。

場(chǎng)景一：常規(guī)作業(yè)場(chǎng)景

所謂常規(guī)作業(yè)，是指輸電線路上不帶電壓和電流狀態(tài)下進(jìn)行檢修、測(cè)試的一種作業(yè)。目前國網(wǎng)浙江輸電線路培訓(xùn)基地建有4個(gè)電壓等級(jí)、適宜開展輸電線路帶電作業(yè)的專用線路四條和地面實(shí)訓(xùn)線路一條。所有輸電線路均可提供常規(guī)作業(yè)，便于學(xué)員在不帶電壓和電流狀態(tài)下對(duì)所有線路進(jìn)行熟悉了解。

模擬線路依實(shí)際地理環(huán)境而建，在盡量接近運(yùn)行線路實(shí)際情況的同時(shí)，充分考慮了作為實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)施的各種需要，桿塔型式、絕緣子類型及懸掛形式、導(dǎo)線架設(shè)形式、金具連接方式的多樣性使培訓(xùn)項(xiàng)目的開展更具有針對(duì)性；每基桿塔都安裝有對(duì)帶電作業(yè)操作無礙的軌道式全程防墜落裝置，使上下桿塔和工位轉(zhuǎn)移及操作時(shí)的安全得到保障。

特高壓輸電線路

浙西交直流同塔特高壓教學(xué)實(shí)訓(xùn)線路2015年6月全面建成。采用特高壓交直流線路同塔雙回架設(shè)，線路總長(zhǎng)度約1.4千米。該線路共有五基鋼管塔，包含二基終端塔、一基轉(zhuǎn)角塔、一基直線轉(zhuǎn)角塔、一基直線塔?？紤]到經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、適應(yīng)性、靈活性，在同一基桿塔上能同時(shí)架設(shè)了1000千伏交流、±800千伏直流線路。

500千伏輸電模擬線路

500千伏模擬線路—橋林5127線全線單回路架設(shè)，線路長(zhǎng)度734米，共有桿塔六基（含2基直線塔、1基直線轉(zhuǎn)角塔、2基耐張塔），多種塔型可以模擬多重單回路工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的作業(yè)訓(xùn)練。另外，500千伏還建有學(xué)徒地面實(shí)訓(xùn)線路一條。

220千伏輸電線路

220千伏線路段整體情況，基地具有2條220千伏教學(xué)線路，分別架設(shè)在培訓(xùn)中心浙西分中心的西校區(qū)和東校區(qū)。其中東校區(qū)220千伏教學(xué)線路共有桿塔3基，分別為終端塔、轉(zhuǎn)角塔和直線塔。西校區(qū)220千伏模擬線路-金林2127線全線單回路架設(shè)，線路全長(zhǎng)370米，共有桿塔四基。

110千伏輸電線路

110千伏實(shí)訓(xùn)線路由兩條模擬線路構(gòu)成：模擬線路一：由4基桿塔組成，模擬線路二：由4基桿塔組成。

場(chǎng)景二：帶電作業(yè)場(chǎng)景

帶電作業(yè)是指在高壓電氣設(shè)備上不停電進(jìn)行檢修、測(cè)試的一種作業(yè)方法。在對(duì)550千伏、220千伏、110千伏線路進(jìn)行帶電作業(yè)前，使用升壓系統(tǒng)，針對(duì)帶電任務(wù)的不同，對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)試。

500千伏線路段升壓系統(tǒng)

500千伏線路建有專用升壓室和配套配電房。專用升壓室與配電房為單層建筑，局部二層。升壓系統(tǒng)主要包括升壓主變、開關(guān)柜、調(diào)壓器、過電壓快速保護(hù)裝置、穿墻套管、室外隔離開關(guān)等設(shè)備，能為模擬線路提供持續(xù)工作時(shí)間12小時(shí)以上的單相有效值為500/千伏的工頻電壓；升壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是所升的電壓高，高壓輸出電流相對(duì)小，持續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)。

220千伏線路段升壓系統(tǒng)

220千伏線路升壓站位于浙西分中心西校區(qū)，是220千伏線路帶電作業(yè)的配套設(shè)施，可為220千伏線路提供A或B相電壓，相電壓額定值為150千伏。設(shè)備中設(shè)有保護(hù)裝置，控制臺(tái)具備緊急停止按扭，這些確保了在突發(fā)情況下能夠迅速切斷電源保證人員和設(shè)備的安全。

110千伏線路段升壓系統(tǒng)

配備有100千伏/50千伏A和5千伏/1千伏A兩套升壓系統(tǒng)，能滿足升壓帶電作業(yè)的要求。配備登高訓(xùn)練防墜裝置。

場(chǎng)景三：學(xué)徒訓(xùn)練場(chǎng)景

學(xué)徒階段，由于在實(shí)際工作中負(fù)責(zé)配合師傅，所以一般只需在地面進(jìn)行訓(xùn)練?？紤]到教學(xué)培訓(xùn)循序漸進(jìn)的原則，500千伏線路除全仿真模擬線路（橋林5127線）一條，還有獨(dú)具特色的500千伏地面實(shí)訓(xùn)線路一條，便于學(xué)徒的地面訓(xùn)練。其導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和金具具有多樣性的特色，導(dǎo)線分別為四分裂、六分裂和八分裂。該線段全線單回路架設(shè)，線路長(zhǎng)度118米，共有桿塔四基，其中：0號(hào)塔為鋼管錨線塔，絕緣子串懸掛型式為水平雙聯(lián)。1號(hào)塔為干字型轉(zhuǎn)角塔，總高19.5米，2號(hào)塔為貓頭型直線塔，總高18.3米，3號(hào)塔為干字型轉(zhuǎn)角塔，總高15.2米。導(dǎo)線布置基本可以涵蓋500千伏及以上的電壓等級(jí)的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式，導(dǎo)線結(jié)構(gòu)型式和金具的多樣性能起到良好的實(shí)習(xí)效果。

資料圖

場(chǎng)景四：工器具維護(hù)場(chǎng)景

工具庫房也是學(xué)員需要學(xué)習(xí)的重要工作現(xiàn)場(chǎng)之一，參觀工具庫房，可以讓學(xué)員學(xué)習(xí)對(duì)工器具的日常使用與維護(hù)方面的知識(shí)。為保證帶電作業(yè)培訓(xùn)的安全可靠、加強(qiáng)帶電作業(yè)工器具的維護(hù)管理，基地建有專業(yè)公司設(shè)計(jì)安裝的“帶電作業(yè)工具智能庫房”和配套的“預(yù)備庫房”和“金屬工具庫房”。三個(gè)庫房按材質(zhì)分區(qū)分類存放有軟質(zhì)絕緣工具、硬質(zhì)絕緣工具、安全防護(hù)用具、金屬工具、起重工具、輔助用具和各類測(cè)試儀表。三個(gè)庫房根據(jù)不同的工具和器材特點(diǎn)，設(shè)置了不同的安全維護(hù)環(huán)境，如除濕、加熱、換風(fēng)等等。

場(chǎng)景五：仿真訓(xùn)練場(chǎng)景

近年來，培訓(xùn)中心圍繞輸電線路專業(yè)人才培養(yǎng)的需求與各個(gè)相關(guān)院校和商業(yè)公司進(jìn)行了大量的研究合作，開發(fā)了一系列輸電線路仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。仿真訓(xùn)練便于對(duì)知識(shí)目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，在知識(shí)儲(chǔ)備學(xué)習(xí)的過程中又能直觀地掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。仿真訓(xùn)練既可以用于訓(xùn)練，也可以用于考核。

考慮到原輸電線路巡視培訓(xùn)手段已不能很好地適應(yīng)新形勢(shì)下電力企業(yè)培訓(xùn)工作的需要。“輸電線路運(yùn)檢仿真培訓(xùn)系統(tǒng)”，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，針對(duì)輸電線路專業(yè)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)，可以全面提高輸電線路工作人員的培訓(xùn)質(zhì)量。其中，培訓(xùn)支撐系統(tǒng)，主要功能作為仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的底層支撐管理平臺(tái)；特高壓線路巡視仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，主要功能為1000千伏交流特高壓線路和±800千伏直流特高壓線路標(biāo)準(zhǔn)化巡視作業(yè)流程仿真模擬；500千伏及以下的輸電線路檢修仿真系統(tǒng)，主要功能完成一個(gè)場(chǎng)景一個(gè)檢修流程的虛擬仿真。

輸電線路金具種類繁多，其相關(guān)知識(shí)技能的培訓(xùn)又具有抽象性、實(shí)踐性的特點(diǎn)。“輸電線路金具識(shí)別與考核系統(tǒng)”讓每個(gè)金具均可橫向縱向移動(dòng)和翻轉(zhuǎn)，操作人員可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)將其拿起放下。在一個(gè)空白的頁面上可以作為一個(gè)組裝現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)現(xiàn)有圖紙進(jìn)行金具組裝，組裝過程中嚴(yán)格安裝先后順序操作，否則不能完成組裝工作。例如球頭與絕緣子的碗頭連接過程中，如果操作人員沒有拔銷的操作，球頭和碗頭就無法連接，操作即為無效操作。該系統(tǒng)大大提高了金具識(shí)別培訓(xùn)、考核的質(zhì)量和效果。

場(chǎng)景六：教練測(cè)評(píng)場(chǎng)景

為了更好地支撐學(xué)員的現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練，訓(xùn)練基地利用視頻輔助系統(tǒng)開創(chuàng)了一個(gè)便于教練和測(cè)評(píng)的場(chǎng)景。±800千伏/1000千伏、500千伏與220千伏線路均安裝了先進(jìn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語音交互系統(tǒng)，用于觀摩教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、考評(píng)考核。此外，這幾條線路還設(shè)置了塔上教練或裁判專用的登高通道，教練可通過登高通道（鐵塔攀爬機(jī)及導(dǎo)軌裝置），進(jìn)入塔內(nèi)的教練教學(xué)平臺(tái)，查看學(xué)員的訓(xùn)練情況，及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)、評(píng)判和指導(dǎo)。人性化設(shè)計(jì)的塔上觀摩指導(dǎo)平臺(tái)，使領(lǐng)導(dǎo)視察、專家指導(dǎo)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、學(xué)員觀摩都能近距離達(dá)成。學(xué)員操作過程的錄像更是為工后總結(jié)、糾錯(cuò)、方法優(yōu)化提供了極好的素材。

此外，500千伏高塔作業(yè)還配備了音視頻教學(xué)系統(tǒng)，在教學(xué)樓二樓的監(jiān)控中心利用數(shù)字監(jiān)控平臺(tái)、語音對(duì)講平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高塔教學(xué)操作的監(jiān)視、指揮、動(dòng)作示范，對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的講解。音視頻教學(xué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高塔作業(yè)人員與培訓(xùn)師之間，以及課堂上的學(xué)生之間進(jìn)行互動(dòng)交流，實(shí)時(shí)指令操作，系統(tǒng)所傳送的圖像和聲音的清晰、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)效果好。

未來：智能運(yùn)檢和無人機(jī)

當(dāng)下，國家電網(wǎng)公司運(yùn)檢系統(tǒng)將面臨電網(wǎng)快速發(fā)展和人員相對(duì)不足的情況，唯有通過不斷挖掘管理和技術(shù)潛力，才能保障電網(wǎng)安全運(yùn)行。通過無人機(jī)開展輸電線路巡檢能夠大幅提高巡視效率，降低運(yùn)檢人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)前人員普遍缺員的情況下，引入無人機(jī)開展協(xié)同巡檢已成為輸電專業(yè)普遍共識(shí)?，F(xiàn)階段，培訓(xùn)基地已經(jīng)形成了無人機(jī)應(yīng)用培訓(xùn)的典型培訓(xùn)課程體系，包括無人機(jī)巡檢作業(yè)培訓(xùn)和無人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)分析培訓(xùn)。通過2～3年的時(shí)間，力爭(zhēng)將省培訓(xùn)中心建設(shè)成為華東地區(qū)無人機(jī)電力巡檢培訓(xùn)基地和考級(jí)中心。為我省乃至華東地區(qū)電力企業(yè)培養(yǎng)出一批高素養(yǎng)、高技能的無人機(jī)電力巡檢作業(yè)人員。