城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案的研究與探討

楊大麗

摘 要：隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，對(duì)城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)人才需求大大增加，該專業(yè)人才實(shí)踐技能的培養(yǎng)亟待解決。本文研究了城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的必要性，給出了具體的建設(shè)方案，并對(duì)建設(shè)方案的可行性進(jìn)行了論證。為城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)提供了參考，為該專業(yè)人才實(shí)踐技能的培養(yǎng)提供了思路。

關(guān)鍵詞：城軌供電;仿真;實(shí)訓(xùn)系統(tǒng);設(shè)備操作;事故處理

1 緒論

城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)為2015年教育部新增的高職專業(yè)，目前該專業(yè)領(lǐng)域?qū)嵱?xùn)設(shè)備嚴(yán)重缺乏，亟待開發(fā)。而城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)既能模擬現(xiàn)場(chǎng)、滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)演練的需要，又能降低成本、降低誤操作帶來(lái)的損失。因此，性價(jià)比很高，可以作為城市軌道交通供配電專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的首選方案。

2 城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的必要性

2.1 為城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)核心課程實(shí)操教學(xué)提供支撐

建設(shè)城市軌道交通供電仿真實(shí)訓(xùn)室，可以解決城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)的核心課程城軌供變電技術(shù)、繼電保護(hù)和變電所綜合自動(dòng)化等課程的實(shí)踐技能培養(yǎng)問(wèn)題;實(shí)現(xiàn)專業(yè)核心課程理實(shí)一體化教學(xué)模式，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的零距離對(duì)接。

2.2 為技能競(jìng)賽和職業(yè)技能鑒定服務(wù)

城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室不僅為專業(yè)核心課程提供實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，同時(shí)還能滿足企業(yè)培訓(xùn)的需求，能承辦城軌供電的技能培訓(xùn)、技能競(jìng)賽和變電值班員職業(yè)技能鑒定。

3 城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案研究

3.1 項(xiàng)目總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

根據(jù)城市軌道交通供配電技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)核心課程的實(shí)訓(xùn)要求，城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)模擬真實(shí)的城市軌道交通主變電所、牽引降壓混合所場(chǎng)景及各種操作;并對(duì)變電值班員和電力調(diào)度員進(jìn)行崗位培訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)具有變電值班、倒閘操作、設(shè)備巡視、設(shè)備檢修及故障處理等功能。

3.2 設(shè)備配置

實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備配置，參考相關(guān)院校和供貨廠家綜合考慮，既能模擬現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)場(chǎng)景及各種操作，又能降低成本。為獲得盡量高的性價(jià)比，選取可靠性好、操作性強(qiáng)的仿真軟件平臺(tái)。

3.2.1 仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)組成

仿真培訓(xùn)系統(tǒng)是在仿真支撐平臺(tái)上形象逼真地再現(xiàn)城市軌道交通主變電所、牽引降壓混合所運(yùn)行生產(chǎn)環(huán)境。同時(shí)，教員通過(guò)教員管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)仿真培訓(xùn)教學(xué)。

（1）城軌主變電所虛擬仿真系統(tǒng)：包含主變電所一次側(cè)110kV開關(guān)柜、主變壓器、35kV（或10kV）開關(guān)柜全套設(shè)備構(gòu)造的三維仿真系統(tǒng)、主變電所控制室全套仿真系統(tǒng)。

（2）牽引降壓混合所虛擬仿真系統(tǒng)：包含35kV（或10kV）開關(guān)柜、牽引變壓器、整流柜、DC1500V（或750V）開關(guān)柜、電動(dòng)隔離開關(guān)等牽引所全套設(shè)備構(gòu)造的三維仿真系統(tǒng);配電變壓器、AC0.4kV開關(guān)柜等降壓所設(shè)備構(gòu)造的三維仿真系統(tǒng);牽引降壓混合所控制室全套仿真系統(tǒng)。

3.2.2 仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)功能及要求

（1）典型城軌主變電所110kV/35kV（或10kV）的電氣主接線識(shí)圖與分析、一二次設(shè)備場(chǎng)景認(rèn)知。

（2）城軌牽引降壓混合所電氣主接線及運(yùn)行方式認(rèn)知與分析、一二次設(shè)備場(chǎng)景認(rèn)知。

（3）城軌主變電所、牽引降壓混合所一二次設(shè)備巡視作業(yè)。

（4）設(shè)備的操作。要求：涵蓋城軌主變電所、牽引降壓混合所典型操作票中的所有操作：包括一二次設(shè)備的遙控和就地操作;保護(hù)自動(dòng)裝置的投切及驗(yàn)電操作等且監(jiān)控系統(tǒng)、二次設(shè)備和一次設(shè)備的動(dòng)作能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的典型操作主要包括：高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、直流開關(guān)、直流刀閘、高壓柜、直流柜、低壓柜的遙控操作和就地操作;直流饋電線路停、送電操作;備用開關(guān)代饋線開關(guān)倒閘操作;全所的送電停電操作;跨區(qū)供電倒閘操作;高低壓側(cè)開關(guān)柜、直流開關(guān)柜能夠打開查看內(nèi)部構(gòu)造，并模擬現(xiàn)場(chǎng)操作;交直流自用電系統(tǒng)的操作。

（5）城軌主變電所、牽引降壓混合所的故障判斷及事故處理。

（6）城軌主變電所、牽引降壓混合所繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置設(shè)備仿真及模擬操作：110kV、35kV側(cè)交流保護(hù);主變壓器保護(hù);牽引整流機(jī)組保護(hù);直流斷路器保護(hù);交流自動(dòng)裝置;直流饋線保護(hù);牽引供電線路保護(hù)。

（7）城軌主變電所、牽引降壓混合所的運(yùn)行監(jiān)視與仿真操作。

（8）變電所常用安全工具的認(rèn)識(shí)與使用。

（9）操作票和工作票系統(tǒng)仿真：開變電所典型的操作票和工作票。

4 城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案的可行性探討

（1）城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)集教學(xué)、演練、考核三大功能于一體，能快速提高動(dòng)手能力仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在全三維環(huán)境下，模擬正常的城軌供電系統(tǒng)變電值班、倒閘操作、設(shè)備巡視、設(shè)備檢修及故障處理，并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化操作步驟自動(dòng)評(píng)分，給出成績(jī)。

（2）大大提高性價(jià)比。城軌供電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備價(jià)格昂貴，而且有些故障只能在實(shí)際發(fā)生時(shí)才能得到實(shí)際操作的機(jī)會(huì)。隨著系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高，訓(xùn)練時(shí)因操作不當(dāng)引起的破壞而帶來(lái)的損失大大增加。運(yùn)用城市軌道交通供電仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，模擬實(shí)際系統(tǒng)的工作狀況和運(yùn)行環(huán)境，以避免運(yùn)用實(shí)際系統(tǒng)時(shí)可能帶來(lái)的危險(xiǎn)性及高昂的代價(jià)。

5 結(jié)語(yǔ)

城軌供電仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)仿真，采用三維虛擬仿真教學(xué)軟件，模擬城軌主變電所和牽引降壓混合所的真實(shí)場(chǎng)景和運(yùn)行方式;模擬現(xiàn)場(chǎng)操作，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)控制柜、高壓開關(guān)柜等設(shè)備的操作。系統(tǒng)既可用于城市軌道交通供配電專業(yè)人才的實(shí)踐技能培養(yǎng)及考核，又可用于變電值班員、電力調(diào)度員職業(yè)技能鑒定的培訓(xùn)及考證，為城市軌道交通供配電專業(yè)人才質(zhì)量的提高提供了可靠的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]楚樹橋.城市軌道交通供電實(shí)訓(xùn)基地設(shè)計(jì)方案研究.科學(xué)與財(cái)富，2015，10.

[2]曹振豐，陸斌.城市軌道交通變電所綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì).裝備制造技術(shù)，2018（5）.