场景化的输电线路训练基地建设探析
2018-10-22
根据学员的知识技能水平,把学员置于真实工作场景中训练是提升学员实操技能和培训实效的关键所在。浙江省电力培训中心经过近几年的探索,构建了涵盖常规作业、带电作业、学徒训练、工器具的使用与维护、仿真训练、教练员评测等六大训练场景在内的输电带电作业实训基地,满足了输电线路学员进行现场培训的需要。
场景一:常规作业场景
所谓常规作业,是指输电线路上不带电压和电流状态下进行检修、测试的一种作业。目前国网浙江输电线路培训基地建有4个电压等级、适宜开展输电线路带电作业的专用线路四条和地面实训线路一条。所有输电线路均可提供常规作业,便于学员在不带电压和电流状态下对所有线路进行熟悉了解。
模拟线路依实际地理环境而建,在尽量接近运行线路实际情况的同时,充分考虑了作为实训教学设施的各种需要,杆塔型式、绝缘子类型及悬挂形式、导线架设形式、金具连接方式的多样性使培训项目的开展更具有针对性;每基杆塔都安装有对带电作业操作无碍的轨道式全程防坠落装置,使上下杆塔和工位转移及操作时的安全得到保障。
特高压输电线路
浙西交直流同塔特高压教学实训线路2015年6月全面建成。采用特高压交直流线路同塔双回架设,线路总长度约1.4千米。该线路共有五基钢管塔,包含二基终端塔、一基转角塔、一基直线转角塔、一基直线塔。考虑到经济性、环保性、适应性、灵活性,在同一基杆塔上能同时架设了1000千伏交流、±800千伏直流线路。
500千伏输电模拟线路
500千伏模拟线路—桥林5127线全线单回路架设,线路长度734米,共有杆塔六基(含2基直线塔、1基直线转角塔、2基耐张塔),多种塔型可以模拟多重单回路工作现场环境下的作业训练。另外,500千伏还建有学徒地面实训线路一条。
220千伏输电线路
220千伏线路段整体情况,基地具有2条220千伏教学线路,分别架设在培训中心浙西分中心的西校区和东校区。其中东校区220千伏教学线路共有杆塔3基,分别为终端塔、转角塔和直线塔。西校区220千伏模拟线路-金林2127线全线单回路架设,线路全长370米,共有杆塔四基。
110千伏输电线路
110千伏实训线路由两条模拟线路构成:模拟线路一:由4基杆塔组成,模拟线路二:由4基杆塔组成。
场景二:带电作业场景
带电作业是指在高压电气设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。在对550千伏、220千伏、110千伏线路进行带电作业前,使用升压系统,针对带电任务的不同,对电压进行调试。
500千伏线路段升压系统
500千伏线路建有专用升压室和配套配电房。专用升压室与配电房为单层建筑,局部二层。升压系统主要包括升压主变、开关柜、调压器、过电压快速保护装置、穿墙套管、室外隔离开关等设备,能为模拟线路提供持续工作时间12小时以上的单相有效值为500/千伏的工频电压;升压系统的特点是所升的电压高,高压输出电流相对小,持续工作的时间长。
220千伏线路段升压系统
220千伏线路升压站位于浙西分中心西校区,是220千伏线路带电作业的配套设施,可为220千伏线路提供A或B相电压,相电压额定值为150千伏。设备中设有保护装置,控制台具备紧急停止按扭,这些确保了在突发情况下能够迅速切断电源保证人员和设备的安全。
110千伏线路段升压系统
配备有100千伏/50千伏A和5千伏/1千伏A两套升压系统,能满足升压带电作业的要求。配备登高训练防坠装置。
场景三:学徒训练场景
学徒阶段,由于在实际工作中负责配合师傅,所以一般只需在地面进行训练。考虑到教学培训循序渐进的原则,500千伏线路除全仿真模拟线路(桥林5127线)一条,还有独具特色的500千伏地面实训线路一条,便于学徒的地面训练。其导线结构和金具具有多样性的特色,导线分别为四分裂、六分裂和八分裂。该线段全线单回路架设,线路长度118米,共有杆塔四基,其中:0号塔为钢管锚线塔,绝缘子串悬挂型式为水平双联。1号塔为干字型转角塔,总高19.5米,2号塔为猫头型直线塔,总高18.3米,3号塔为干字型转角塔,总高15.2米。导线布置基本可以涵盖500千伏及以上的电压等级的导线结构型式,导线结构型式和金具的多样性能起到良好的实习效果。
资料图
场景四:工器具维护场景
工具库房也是学员需要学习的重要工作现场之一,参观工具库房,可以让学员学习对工器具的日常使用与维护方面的知识。为保证带电作业培训的安全可靠、加强带电作业工器具的维护管理,基地建有专业公司设计安装的“带电作业工具智能库房”和配套的“预备库房”和“金属工具库房”。三个库房按材质分区分类存放有软质绝缘工具、硬质绝缘工具、安全防护用具、金属工具、起重工具、辅助用具和各类测试仪表。三个库房根据不同的工具和器材特点,设置了不同的安全维护环境,如除湿、加热、换风等等。
场景五:仿真训练场景
近年来,培训中心围绕输电线路专业人才培养的需求与各个相关院校和商业公司进行了大量的研究合作,开发了一系列输电线路仿真培训系统。仿真训练便于对知识目标进行系统的学习,在知识储备学习的过程中又能直观地掌握相关知识点。仿真训练既可以用于训练,也可以用于考核。
考虑到原输电线路巡视培训手段已不能很好地适应新形势下电力企业培训工作的需要。“输电线路运检仿真培训系统”,利用先进的计算机虚拟仿真技术,针对输电线路专业人员进行技能培训,可以全面提高输电线路工作人员的培训质量。其中,培训支撑系统,主要功能作为仿真培训系统的底层支撑管理平台;特高压线路巡视仿真培训系统,主要功能为1000千伏交流特高压线路和±800千伏直流特高压线路标准化巡视作业流程仿真模拟;500千伏及以下的输电线路检修仿真系统,主要功能完成一个场景一个检修流程的虚拟仿真。
输电线路金具种类繁多,其相关知识技能的培训又具有抽象性、实践性的特点。“输电线路金具识别与考核系统”让每个金具均可横向纵向移动和翻转,操作人员可以通过点击鼠标将其拿起放下。在一个空白的页面上可以作为一个组装现场,根据现有图纸进行金具组装,组装过程中严格安装先后顺序操作,否则不能完成组装工作。例如球头与绝缘子的碗头连接过程中,如果操作人员没有拔销的操作,球头和碗头就无法连接,操作即为无效操作。该系统大大提高了金具识别培训、考核的质量和效果。
场景六:教练测评场景
为了更好地支撑学员的现场训练,训练基地利用视频辅助系统开创了一个便于教练和测评的场景。±800千伏/1000千伏、500千伏与220千伏线路均安装了先进的视频监控系统、语音交互系统,用于观摩教学、实训教学、考评考核。此外,这几条线路还设置了塔上教练或裁判专用的登高通道,教练可通过登高通道(铁塔攀爬机及导轨装置),进入塔内的教练教学平台,查看学员的训练情况,及时进行观测、评判和指导。人性化设计的塔上观摩指导平台,使领导视察、专家指导、实训教学、学员观摩都能近距离达成。学员操作过程的录像更是为工后总结、纠错、方法优化提供了极好的素材。
此外,500千伏高塔作业还配备了音视频教学系统,在教学楼二楼的监控中心利用数字监控平台、语音对讲平台可以实现对高塔教学操作的监视、指挥、动作示范,对学生进行现场作业的讲解。音视频教学系统实现了高塔作业人员与培训师之间,以及课堂上的学生之间进行互动交流,实时指令操作,系统所传送的图像和声音的清晰、稳定、实时效果好。
未来:智能运检和无人机
当下,国家电网公司运检系统将面临电网快速发展和人员相对不足的情况,唯有通过不断挖掘管理和技术潜力,才能保障电网安全运行。通过无人机开展输电线路巡检能够大幅提高巡视效率,降低运检人员的安全风险。在当前人员普遍缺员的情况下,引入无人机开展协同巡检已成为输电专业普遍共识。现阶段,培训基地已经形成了无人机应用培训的典型培训课程体系,包括无人机巡检作业培训和无人机巡检数据分析培训。通过2~3年的时间,力争将省培训中心建设成为华东地区无人机电力巡检培训基地和考级中心。为我省乃至华东地区电力企业培养出一批高素养、高技能的无人机电力巡检作业人员。