一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法与流程

技术特征：
1.一种变配电运维检修一体化实训系统，其特征在于：包括通过网络连接的教员站和n个学员站；教员站用于设置、调取单一或复合故障工况对学员站进行示范或考核，以及控制全部学员站的运行状态；学员站包括仿真变电站、开关柜、模拟负载柜；仿真变电站采用一键顺控操作设计，通过双向信息传输通道连接开关柜，用于遥控、遥信、遥测开关柜，接收开关柜的信号、调用上位机的数据库设置模拟故障、远程设置开关柜的二次回路故障、反映开关柜的运行和故障状态；开关柜包括一次回路模块、二次回路模块、测控装置、中置式手车、二次侧故障设置单元；一次回路模块包括依次串联的电缆进线线路、手车式断路器qf、三相电流互感器，还包括并联的带电显示线路、电缆出线线路、避雷线路、地刀线路qse，所述的并联电路串联在三相电流互感器的出线端；三相电流互感器包括测量回路1lha,b,c和保护回路2lha,b,c；电缆出线线路包括零序电流互感器lh0；二次回路模块包括电压电流测量回路、保护回路、控制回路、开入信号采集回路、操控回路、显示回路；电压电流测量回路连接测量回路1lha,b,c和保护回路2lha,b,c，用于采集三相电流互感器的二次侧电流；保护回路用于设置保护整定值、计算整定值、发出控制信号；控制回路用于接收控制信号并产生动作；开入信号采集回路用于采集包括储能状态、手车位置、压板位置、断路器分合闸状态的信号并发送给仿真变电站；操控回路用于高压带电闭锁及控制温湿度；显示回路用于显示包括一次回路模拟图、断路器状态、接地刀闸状态、弹簧储能状态的信息；测控装置连接仿真变电站，用于将实时整理的数据和设备状态发送给仿真变电站进行显示，并接收仿真变电站发送的包括远程操作和故障设置的指令；测控装置还通过人机交互接口设置整定值和选择包括三段过流保护、两段可经方向闭锁的零序过流保护、三相一次重合闸、过负荷保护的保护动作；二次侧故障设置单元在二次回路模块的各回路中通过触点接入专属故障设置线路，在断路故障处设置常闭接点，在短路故障处设置常开接点；二次侧故障设置单元通过测控装置进行本地设置或取消故障，通过仿真变电站进行远程设置或取消故障，本地和远程操作模式不同时使用以避免误动；模拟负载柜包括由电阻元件、电动机负荷、控制元件组成的模拟负载，以及人机交互模块；模拟负载柜连接开关柜，用于通过人机交互模块对开关柜和模拟负载设置包括开关柜控制回路、储能回路的多种类型的二次故障，并模拟线路的实际负荷变化，以及包括两相和三相短路的线路故障。2.根据权利要求1所述的一种变配电运维检修一体化实训系统，其特征在于：开关柜还包括操控显示装置和电力仪表，操控显示装置包括指示灯，电力仪表包括显示面板；测控装置包括通讯模块、交流输入模块、开出模块、操作回路模块；通讯模块通过通信端口、调试端
口连接仿真变电站；二次回路模块通过测控装置、操控显示装置和电力仪表实现。3.根据权利要求1所述的一种变配电运维检修一体化实训系统，其特征在于：开关柜还包括柜体；柜体的上部为进线计量部分、下部为出线部分，柜体的前方和后方分别安装带锁门板，柜体的左侧和右侧板分别设置可拆卸的侧板；柜体包括主母线室、仪表室、断路器室、电缆进出线室，各室之间设置钢板用于隔离；柜体内重要组件的表面喷涂烤漆作为保护层。4.根据权利要求1所述的一种变配电运维检修一体化实训系统，其特征在于：还包括工器具柜，用于放置运维检修人员的包括绝缘手套、绝缘靴、安全帽、步梯、工具箱、验电器、接地线的常用作业工具。5.一种基于权利要求1至4中任意一项所述的变配电运维检修一体化实训系统的实训方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：变配电运维操作实训，具体步骤为：s11：教师通过教员站向学员站发布操作任务；s12：学员通过学员站接到操作任务后，通过仿真变电站完成模拟操作、五防判定和开票；s13：通过仿真变电站进行遥控操作，遥控信号通过通讯线路传至开关柜进行相应的设备动作；s14：将开关柜的操作方式开关由“远方”切换至“本地”，在开关柜对设备进行相应操作；s2：变配电运维故障排查，具体步骤为：s21：教师通过教员站或开关柜设置故障类型，二次侧故障设置单元根据选择的故障类型在二次侧线路上设置短路故障、断路故障；s22：学员按照检修安全要求和通用检修步骤，对开关柜机械故障、电气故障进行逐一排查；s23：发现异常情况，根据中置柜二次接线图判断短路或断路的故障类型、查找故障点，对缺陷进行定位；s24：学员查找完毕后，在仿真平台或触摸屏上取消故障设置，设备立刻恢复正常。6.根据权利要求5所述的实训方法，其特征在于：还包括以下步骤：s3：对一次回路和二次回路的设备及站用系统进行巡视和定性缺陷；s4：维护包括开关柜加热器、储能电流空开、控制电流空开、tv熔断器、安全防护用具、安全工器具及仪表的设备及工具，填写作业指导卡；s5：对实训系统的设备进行包括配电线路及断路器停送电、母线停送电、主变压器停送电，以及站用交、直流系统停送电的倒闸操作；s6：对实训系统的设备进行故障处理；s7：排查开关柜故障和检修；s8：进行包括直流电阻、绝缘电阻、断路器机械特性的开关柜测量和试验；s9：进行包括交直流回路、电流保护、电流保护及重合闸装置整定的继电保护及测控装置检验。7.根据权利要求5所述的实训方法，其特征在于：所述的步骤s6中，具体步骤为：s61：处理线路或断路器拒动时线路的瞬时性或永久性故障；
s62：处理母线故障及断路器拒动时的母线故障；s63：处理包括油温、油位、轻瓦斯异常，主变压器本体、套管、引线故障，以及断路器拒动导致的主变压器异常及故障；s64：处理包括电压互感器二次电压异常、回路断线的互感器异常及故障；s65：查找与处理包括站用变压器、站用母线、直流接地、充电装置交流电源、直流母线电压故障的站用交、直流系统异常及故障。8.根据权利要求5所述的实训方法，其特征在于：所述的步骤s7中，具体步骤为：s71：排查的开关柜故障包括断路器控制回路故障、断路器开入故障、断路器储能回路故障、开关柜交流信号回路故障、智能操控装置故障、柜内照明及温控装置故障、电磁锁及带电显示器故障、断路器机械故障排查；s72：开关柜检修的对象包括低压断路器、分闸或合闸指示灯、分闸或合闸线圈、分闸或合闸弹簧、带电显示装置、电磁锁、储能电机、断路器控制开关、断路器辅助接点、行程开关，并在需要时进行更换。9.根据权利要求5所述的实训方法，其特征在于：所述的步骤s8中，具体步骤为：s81：直流电阻测量包括主回路电阻、分闸或合闸线圈直流电阻测量；s82：绝缘电阻测量包括开关柜本体绝缘电阻、辅助回路和控制回路绝缘电阻、电流互感器绝缘电阻、避雷器绝缘电阻测量；s83：断路器机械特性试验包括断路器机械特性试验与低电压动作试验。10.根据权利要求5所述的实训方法，其特征在于：所述的步骤s9中，具体步骤为：s91：交直流回路检验包括模拟量、开关量回路检验，触电及输出信号检查；s92：电流保护校验包括过流保护测试、重合闸测试；s93：电流保护及重合闸装置整定包括电流保护整定和重合闸装置整定。

技术总结
本发明提供了一种变配电运维检修一体化实训系统和实训方法，采用仿真虚实结合技术构建一体化的实训平台，将35kV智能变电站虚拟仿真系统与10kV开关柜和负载模拟柜硬件装置融合交互，使实训设备参数与真实变电站内开关柜参数一致，满足实际现场工作任务的实训项目实施要求，实现了对变配电运维检修进行综合实训及考核的功能。本发明具有全面性、教学性、示教性、安全可靠性，突破了传统的单一仿真层面培训与单一设备层面培训的局限，能够完成变配电技术课程的理实一体教学任务；容错性能好，学员误操作不会影响人身及系统安全，系统安全可靠。靠。靠。


技术研发人员：李媛媛 廖自强 鲁爱斌 韩磊 汪洋 耿亚男 罗福玲 刘诗涵 孔婧怡 杨瑞 麻荣鑫
受保护的技术使用者：武汉电力职业技术学院 亚龙智能装备集团股份有限公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2022/1/28