多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台的应用探讨

多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台的应用探讨

鱼晶莉

国网陕西省电力公司渭南供电公司， 714000

摘要：电气主接线的设计是变电站的核心部分，是人们生活重要的基础资源。电气主接线的好坏直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济的运行。电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中，为了满足预定的功率传送和运行等要求而设计的，表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电气主接线以电源进线和引出线为基本环节，以母线为中间环节构成的电能输配电路。主接线中，各设备元件按规定的图形符号和文字符号表示的电路图称主接线图。电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处理的重要依据，所以根据电气主接线图制作的模拟屏，是中高职院校、高等教育院校的电专业学生，以及各企事业单位变电所运行操作培训人员，学习相关理论知识和操作实践的重要依靠。

关键词：电气主接线模拟屏；多样式；可拼装；接线形式

引言

针对国内电气主接线模拟屏的实验教学设备结构固定，接线形式不可改变的问题，提出一种多样式可拼装电气主接线模拟屏实验平台的应用方法。多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台运用带有磁性的基板和拼插模块，可以在同一平台上搭建不同接线形式的电气主接线，实现学习者对电气主接线相关知识点的学习和实践操作的训练，满足相关岗位的知识和技术的需求。

1电气主接线的形式选择

1.1双母线主接线

双母线式主接线有两组母线，可通过母线联络断路器QF将两组母线连接起来，每一回路都通过一个断路器和两个隔离开关接到两组母线上。当母联断路器断开时，一组母线带电，另一组母线不带电。带电的称工作母线,不带电的称为备用母线。正常运行时，接至工作母线的隔离开关接通，接到备用母线的隔离开关断开。因此其能够在不影响供电的情况下对母线系统进行检修。但其接线比单母线分段复杂，工作母线发生故障时会有短时停电。

1.2单母线主接线

单母线主接线又分为单母线不分段和单母线分段两种主接线形式。单母线接线的特点是每一回路均经过一台断路器QF接于一组母线上。断路器用于在正常或故障情况下接通、断开线路。断路器两侧装有隔离开关，用于停电检修断路器时，以具有明显断点的隔离开关为标志。单母线不分段主接线具有结构清晰、接线简单、操作方便、运行维护费用低等优点，但当其其中任一电气设备发生故障或清扫检修时，所在线路都要全部停电，因此此种接线形式常用于小容量发电厂和变电所以及可靠性要求不高的用户变电所。

单母线分段式主接线具有接线简单、清晰，采用的电气设备少、投资省、操作方便，便于扩建和采用成套装置等优点。但当一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上所连接的引出线都要停电。

1.3无母线接线方式

单母线接线方式与双母线接线方式，虽然各有着显著的优势，但也无可避免的存在着较大的弊端。为了对传统意义上的单、双母线接线方式中存在的弊端进行处理，所以无母线的接线方式应运而生。

（1）多角形接线方式。多角形连接方式指的是将对各个元件全部进行闭合连接的一种连接方式，并且还使用断路器进行回路间的分隔。而且因为此方式需要的断路器较于单母线所需要的还要少，所以在整体运行过程中的可靠性也较高，也有着较高的经济性。但除此之外此种方式也还是有着不小的弊端，例如不易扩建、检修时需要将环路断开等，其一般在不建议用于规模较大的线路中。

（2）桥形接线。桥形接线主由两台变压器与两条输电线共同组成，一般可以分为内桥接线与外桥接线两种，其中，在内桥接线方式中所有断路器都接在线路上，不适用于经常性的转换变压器，要求变压器的使用相对稳定；外桥接线则与之相反。虽然桥形接线方式具有着结构简单，所需设备少，需要资金低等优点，但是由于其可靠性较低，所以现在这种接线形式只是作为一种过渡在电气的初期使用阶段使用。

2实验平台的设计研究

2.1现状

目前，国内电气主接线模拟屏的实验教学设备主要有普通马赛克模拟屏、发光带模拟屏及防误操作模拟屏等，而且这些模拟屏大部分都由马赛克拼接板面、双色发光二极管灯光、防误报警设备组成，造成了电气主接线模拟屏体积庞大，造价高昂。同时，教学实验设备屏面结构是一体式的，仅能针对固定、单一的某一种电气主接线形式进行实操教学，导致一些院校不愿意对其投资。但是，学生在课程学习中至少要掌握单母线主接线、双母线主接线、桥式主接线、环网主接线4种接线形式，单一主接线模拟屏的实验实训设备已经难以满足现代电力发展对人才的需求。同时，不同变电所或相关企事业单位供配电部门的电气主接线设计和运行维护也是不尽相同的，这就无法达到岗位衔接的目的，也无法更好的满足教学要求。因此，为满足电专业应用型人才的培养目标，研究设计多样式可变电气主接线形式的，拼装电气主接线模拟屏实验创新平台是必要的，也是紧迫的！

2.2教学应用

在教学过程中，基板1是空白板，表面不带有任何拼装模块，仅在实践训练中，学生根据训练要求，进行相应电气主接线上的自由拼装，如单母线式主接线、双母线式主接线、桥式主接线、环网主接线的拼装等。由于各个模块和基板都具有磁性，所有可以很好的相互吸附，避免模块掉落的现象。2～4为电气开关，正面分别是隔离开关、断路器、隔离开关，对应模块的背面有端点，可与其他模块的端点进行连接而接通。5～8模块正面为导线，背面导线的端点可与其他模块的端点接通，形成通路。当学生在拼装完所要求的电气主接线后，按照操作步骤闭合相应的隔离开关和断路器后，形成闭合回路，回路上的显示条亮，表示拼装的主接线正确。通过学生自己动手搭建符合设计要求的电气主接线，不仅能实践训练中强化相关知识点的掌握程度，激发学习兴息。对于eFFBD需输入“模型名称”，“描述”和“UUID”之类的属性信息。Types选项卡用于定义各个图形类型可能包含的非属性类型，如图所示指定了构成eFFBD图的对象、关系和角色。Bindings选项卡用于定义合法绑定。在eFFBD中，控制流关系可以有4个连接，包括控制结构到控制结构、控制结构到功能、功能到控制结构和功能到功能。Sub-graphs选项卡用于定义图的分解或扩展到其它图。就eFFBD而言，“功能”对象可以分解为另一个eFFBD图，从而实现自顶向下功能分析方法。

结语

多样式拼装电气主接线模拟屏实验创新平台的设计方法，以电气主接线相关的理论和实验/实训知识点为支撑，利用磁性基板和模块实现可拼装性，开发设计满足电气主接线的元件模块。利用本实验创新平台辅助该知识点的教学，不但使学生能够直观、形象的理解理论内容，还能动手设计、拼装符合要求的主接线形式，更能掌握电气主接线操作过程中各元件的操作顺序，达到了应用型创新人才培养的目标。

参考文献

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