一种变配电运维检修一体化实训系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种变配电运维检修一体化实训系统，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。本实用新型专利技术具有全面性、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。

【技术实现步骤摘要】
一种变配电运维检修一体化实训系统


[0001]本技术属于变配电运维检修
，具体涉及一种变配电运维检修一体化实训系统。

技术介绍

[0002]随着智能变电站工程实施、配电自动化建设、智能用电技术等快速发展，智能变配电系统中应用了大量的新设备、新技术与新工艺。同时一、二次系统之间相互融合关联以及信息平台与设备的相互关联，对运行维护人员的技术、技能业务素质提出了更高的要求；一/二次系统之间与信息平台/设备的之间的高度相互融合关联使得变电站的缺陷以及故障的消除和处理更加多样化、复杂化，而现有的实训装置只能对单一的设备层面或仿真层面进行培训，不能满足培养高素质复合型的运维一体化专业人才队伍的要求。
[0003]现有的实训系统基本上是单一的虚拟仿真类和模拟项目类实训或单一的现场设备类实训，而现场工作要求多且情况复杂，故障类型无明确界限，目前实训技术规范要求与实际工作现场要求不匹配。同时，运维人员普遍不具备全面故障排查的能力。若现场运维人员无法快速判断一次、二次故障，将增加电网运行的风险、降低检修人员的工作效率、提高电网运行的成本。因此，急需一套能对运维人员进行全方位培训的变配电运维检修一体化实训系统，以培养变配电运维检修的“全科医生”。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是：提供一种变配电运维检修一体化实训系统，用于对变配电运维检修进行综合实训及考核。
[0005]本技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种变配电运维检修一体化实训系统，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。
[0006]按上述方案，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。
[0007]按上述方案，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。
[0008]按上述方案，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。
[0009]本技术的有益效果为：
[0010]1.本技术的一种变配电运维检修一体化实训系统，紧密结合现代变配电运维检修工作要求，以35kV智能变电站为对象，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。
[0011]2.本技术具有全面性：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，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，使学员对变配电系统的一、二次系统有比较全面的了解，使该系统成为“教、学、练、考”为一体的多功能技实训系统。
[0012]3.本技术具有教学性：能够完成变配电技术课程的理实一体教学任务；完成发电厂及力系统专业、自动化技术、供用电技术专业等多门强电类课程的实验实训；对行业企业内相关员工进行电工培训和技能鉴定服务；开展电工职业技能培训及鉴定任务；为电力系统自动化、供用电技术及相关类专业提供课程设计与毕业平台。
[0013]4.本技术具有示教性：配电成套装置柜体全部开有观察窗，在保证学生安全的前提下观察设备的元件、工作状态和大部分主接线；设备的二次故障设置有模拟负载柜前柜门电子屏就地设置和仿真平台远程设置两种方式，满足了就地演示教学与远程设置考
核等多种要求。
[0014]5.本技术具有安全可靠性：不加载真实高压，但运行状态与真实高压环境一致，同时加载系统具备各种保护功能，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。
附图说明
[0015]图1是本技术实施例的网络接线图。
[0016]图2是本技术实施例的35kV仿真智能变电站主接线图。
[0017]图3是本技术实施例的一次回路接线图。
[0018]图4是本技术实施例的二次回路的保护控制回路、开入信号采集回路接线图。
[0019]图5是本技术实施例的二次回路的电压电流测量回路接线图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
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，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：