ZJGKQD07 -牽引變電所情景化演練仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
110kV牽引變所情景化演練仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以一實(shí)際110kV牽引變所及其外部電網(wǎng)為藍(lán)本開(kāi)發(fā)的?？紤]到目前我國(guó)110kV牽引變所數(shù)量大、結(jié)構(gòu)大體上相似的現(xiàn)狀，實(shí)訓(xùn)平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)牽引變所學(xué)員的操作、演練、設(shè)計(jì)有廣泛的適應(yīng)性與實(shí)用性；本系統(tǒng)定位于鐵道電氣專業(yè)、電力系統(tǒng)專業(yè)崗位技能人才培養(yǎng)模式，增強(qiáng)學(xué)生崗位適應(yīng)能力及職業(yè)技能要求；培養(yǎng)具備變電站設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配、操作、維護(hù)等技術(shù)能力，適應(yīng)生產(chǎn)一線要求的高素質(zhì)高技能專門人才。
一、牽引變電所實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
鐵路從地方引入110kv電源，通過(guò)牽引變電所降壓至27.5kv送至電力機(jī)車的整個(gè)系統(tǒng)叫牽引供電系統(tǒng)；本系統(tǒng)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完《電氣化鐵道供電系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》課程之后、進(jìn)行的一個(gè)綜合性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)一方面使學(xué)生獲得綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行牽引變電所主接線設(shè)計(jì)和電氣設(shè)備選型的基本能力，另一方面能鞏固與擴(kuò)大學(xué)生的電氣綜合設(shè)計(jì)知識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1、實(shí)訓(xùn)空間：80㎡；
設(shè)備比例：1:4；布局占地尺寸： 12000×6000mm×2500mm(高)
2、電源：220V.50Hz.內(nèi)部使用24V/12V等安全電壓等級(jí);
3、主要材質(zhì)：
設(shè)備材料： PVC、ABS板（棒）材、H/L型鋼材等主要構(gòu)件、主體支架、微型電機(jī)、受力構(gòu)件、傳動(dòng)裝置、金屬構(gòu)件，各部件均按實(shí)物顏色進(jìn)口烤漆。主體構(gòu)架采用H、L型鋼質(zhì)構(gòu)架；傳動(dòng)部分、受力部分為金屬構(gòu)件，以保證設(shè)備的整體強(qiáng)度性和可靠性。
電氣材料：集成電路板、電位器、繼電器、變壓器、傳感器、電子類儀表、信號(hào)接收轉(zhuǎn)換裝置、LED燈光顯示系統(tǒng)、投影儀、計(jì)算機(jī)、“易控(INSPEC)2009運(yùn)行平臺(tái)”操控仿真軟件等等。
4、技術(shù)說(shuō)明：
完全按照實(shí)際110kV牽引變所的現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備的外觀、功能設(shè)計(jì)制造，外形尺寸以實(shí)際變電站按比例1:4縮小制作：一次設(shè)備由以下幾部分組成:牽引變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓互感器、電流互感器、母線、避雷器、電抗器、電容器、接地裝置等。模型制作具有一定的金屬感；整個(gè)變電所布置在一個(gè)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)。
模擬110kV牽引變電所實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)境，學(xué)員直接進(jìn)入場(chǎng)所對(duì)全站設(shè)備進(jìn)行操作演練，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的邏輯控制和有序開(kāi)合（可見(jiàn)動(dòng)作并配合聲光電），讓學(xué)生和學(xué)員在真實(shí)情景中體驗(yàn)牽引變電所的運(yùn)行過(guò)程，加深記憶，達(dá)到提高教學(xué)、培訓(xùn)質(zhì)量的目的。
該系統(tǒng)設(shè)備為反復(fù)、循環(huán)使用的可演練裝置，各設(shè)備、動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的零件尺寸按1:4等比縮小。配合精度、精巧美觀，執(zhí)行機(jī)構(gòu)靈活、準(zhǔn)確到位、使用可靠。人字架、門型架、避雷器、互感器等支架均使用不銹鋼材質(zhì)保證機(jī)械強(qiáng)度。
為保證各設(shè)備支架的穩(wěn)固，設(shè)備分區(qū)、分塊地固定，以保證基板上架構(gòu)的相對(duì)位置尺寸及垂直度；實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是等比的、可操控的實(shí)訓(xùn)演練操作裝置。模擬變電站的運(yùn)行實(shí)境，模塊化布置；能對(duì)全區(qū)域設(shè)備進(jìn)行演練操作，進(jìn)行不同布局接線方式進(jìn)行操作設(shè)計(jì)，讓學(xué)員在真實(shí)情景中體驗(yàn)設(shè)計(jì)變電站場(chǎng)接線方式和設(shè)備仿真操作演練，滿足教學(xué)、培訓(xùn)質(zhì)量的目的。
根據(jù)牽引變電所圖紙制作（見(jiàn)圖）。模型整體裝置效果逼真、美觀、動(dòng)態(tài)演示并且能測(cè)量電壓。要求配有完整的牽引變電所電氣主接線圖(采用新符號(hào)）。模型制作時(shí)因兩路對(duì)稱，考慮成本和實(shí)訓(xùn)室空間，只制作其中一路。后面包含有接觸網(wǎng)、軌道和電力機(jī)車模型，包含關(guān)節(jié)式電分組，要求能夠動(dòng)態(tài)演示由電源進(jìn)線把電送至接觸網(wǎng)，帶動(dòng)電力機(jī)車運(yùn)行。
裝置內(nèi)設(shè)備如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、變壓器、電流互感器、電壓互感器、避雷器、中央門形架、出線門形架、支持絕緣子、母線構(gòu)架、架空線等都采用PVC、H、L鋼材。各間隔各設(shè)備上有標(biāo)號(hào)。斷路器可以單獨(dú)演示分閘和合閘。隔離開(kāi)關(guān)能充電仿真動(dòng)作，斷路器燈光演示與之配合。即：當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作合閘時(shí)接觸母線，斷路器紅燈亮母線帶電，此時(shí)能夠測(cè)量出母線的電壓為24V。隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作分閘時(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)分離母線，斷路器燈亮，此時(shí)母線不帶電。
學(xué)員根據(jù)模擬接線圖演練安裝實(shí)訓(xùn)后，可實(shí)際可以使用24V/12V模擬操作：
操作—接觸器動(dòng)作—隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作—燈光顯示（紅綠燈），
控制—模擬完成電氣功能—變電所—主接線模擬板燈光顯示功能；
要求：效果跟現(xiàn)場(chǎng)操作基本一致，僅配電裝置比例縮小而已，真實(shí)感臨場(chǎng)感很強(qiáng)，增加學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)的興趣。
5、軟件支持
110kV牽引變電所實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、多媒體技術(shù)、軟件工程等相關(guān)技術(shù)知識(shí)為支撐（包括虛擬漫游系統(tǒng)、演示站場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程、學(xué)員操作設(shè)備的信號(hào)反饋）；易控為一通用的組態(tài)軟件，大量應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)。本“變電所仿真軟件系統(tǒng)”是在易控軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的。其中“變電所仿真軟件系統(tǒng)”不僅可以演示變電所的倒閘流程，還可以較完整和真實(shí)的模擬油庫(kù)的主要工作流程，使學(xué)生對(duì)油庫(kù)的主要工作內(nèi)容有比較清晰認(rèn)識(shí)。操作系統(tǒng)演示牽引變電所的運(yùn)行過(guò)程，與實(shí)訓(xùn)裝置可選擇同步；還可以較完整和真實(shí)的模擬牽引變電所系統(tǒng)組成工段主要設(shè)備參數(shù)內(nèi)容、設(shè)備系統(tǒng)、三維動(dòng)畫，交互式仿真模擬，使學(xué)生對(duì)操作運(yùn)行設(shè)備有比較清晰認(rèn)識(shí)。
本次安裝的易控(INSPEC)2009教學(xué)版。安裝在控制臺(tái)內(nèi)的計(jì)算機(jī)上，可以配合流程主接線演示板、變電所模擬模型進(jìn)行動(dòng)手操作，反饋信息到計(jì)算機(jī)，通過(guò)投影儀同步。
5、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能：
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)跟現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備布局、操作基本一致，真實(shí)感臨場(chǎng)感強(qiáng)；對(duì)變電所實(shí)物站場(chǎng)布局、設(shè)備組成結(jié)構(gòu)、功能原理的認(rèn)知與實(shí)習(xí)，還可以將實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的電氣設(shè)備任意移動(dòng)位置、組成不同的接線方式進(jìn)行模擬實(shí)訓(xùn)、對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握；如：主接線參考系統(tǒng)資料圖紙等等。
牽引變電所實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)演練實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以培訓(xùn)變電所崗位模擬操作運(yùn)行為主，通過(guò)對(duì)于站內(nèi)一次設(shè)備全仿真設(shè)備設(shè)計(jì)，模擬了變電站的工作環(huán)境。學(xué)員可以針對(duì)自己的工作內(nèi)容對(duì)站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行各種操作、觀察，可以達(dá)到對(duì)站內(nèi)設(shè)備熟悉、對(duì)規(guī)程加深理解以及達(dá)到快速培訓(xùn)學(xué)員的過(guò)程。培訓(xùn)牽引變電所運(yùn)行學(xué)員正確熟練地掌握牽引變電所的巡視、操作，提高正確判斷、排除各種異常和故障的能力等。并通過(guò)各種布局反復(fù)培訓(xùn)，提高對(duì)變電站運(yùn)行的綜合操作、演練、設(shè)計(jì)能力。
