广播发射台实训模拟屏的设计及应用

李文君 闫玉宽 河南广播电视台104台

1. 引言

在广播发射台变电运行过程中，电气操作的规范性非常重要，一旦值班人员违反管理制度或操作规程，发生误操作，很有可能导致停播，设备损坏甚至人身伤亡。《电力安全工作规程》中明确规定，变电站的倒闸操作前，应先在模拟板上进行核对性模拟预演，无误后，再进行操作[1]。传统的马赛克模拟板虽然具有简洁、直观的优点，但缺少强制闭锁电路，不能响应值班员误操作后的真实情况，此外，传统模拟板无法模拟常见故障，也就无法提高值班人员的应急操作技能。

为克服传统模拟板的缺陷，某广播发射台与教仪企业一起，联合设计开发了一款新型的实训模拟屏。该模拟屏是根据电力系统中广泛使用的GZS1-12型高压开关柜设计而成，能够模拟高压柜的常见闭锁功能，可开展典型操作和应急演练，和传统的马赛克模拟板相比，具有极大的培训优势。本文对该实训模拟屏的功能及应用进行简要说明。

2. 实训模拟屏的闭锁功能及原理

某广播发射台的10KV高压系统，采用的是双电源母线分列运行方式，两路进线分别简称1#进线和2#进线。双路运行状态下，两路进线柜开关均闭合，母联开关断开，任意一路进线电源失压，母联均可以自投；单路运行状态下，只有一路进线柜开关闭合，母联开关也闭合。

在日常操作过程中，开关电气柜的这种闭锁设计，在防止误分、误合断路器方面发挥了重要作用。实训模拟屏在设计过程中，采用了上述设计思路，具有防止误分、误合断路器的功能，设计原理如下。

1.1 1#进线和2#进线均合闸，母联开关无法闭合

图1 母联柜的合闸控制回路

母联柜的合闸控制回路如图1所示。图中QF3为母联柜合闸旋钮，1DL与1DL’为1#进线柜合闸开关的辅助接点，2DL与2DL’为2#进线柜合闸开关的辅助接点，3DL为母联开关的辅助接点。上述接点均为各开关分闸时的状态。双路供电状态下，1#进线柜与2#进线柜高压开关均合闸，即1DL’与2DL断开，1DL与2DL’闭合，此时，如果发生违规操作，手动合母联，母联开关合闸线圈不通电，无法合闸，从而避免误操作。

1.2 2#进线和母联开关同时合闸，1#进线开关无法闭合

图2 1#进线柜的合闸控制回路

1#进线柜的合闸控制回路如图2所示。图中QF1为1#进线的合闸旋钮，2DL与3DL分别为2#进线柜和母联柜开关的辅助接点，1DL为1#进线柜开关的辅助接点。上述接点均为各开关分闸时的状态。在2#进线单路供电状态下，即2#进线柜与母联柜开关均合闸，2DL与3DL均断开，此时，如果发生违规操作，手动合1#进线，1#进线合闸线圈不通电，无法合闸，从而避免误操作。

1.3 1#进线和母联开关同时合闸，2#进线开关无法闭合

图3 2#进线柜的合闸控制回路

2#进线柜的合闸控制回路如图3所示。图中QF2为2#进线的合闸旋钮，1DL与3DL分别为1#进线柜和母联柜开关的辅助接点，2DL为2#进线柜开关的辅助接点。上述接点均为各开关分闸时的状态。在1#进线单路供电状态下，即1#进线柜与母联柜开关均合闸，1DL与3DL均断开，此时，如果发生违规操作，手动合2#进线，2#进线合闸线圈不通电，无法合闸，从而避免误操作。

2.其他模拟功能及应用

2.1 模拟VD4手车操作过程

为帮助变电运行人员掌握VD4手车的使用方法，该实训模拟屏的每组高压柜，均增加了远方/就地、工作/试验/移除位置、储能/闭锁等功能旋钮，彼此间存在逻辑上的互锁设计。

远方/就地旋钮的作用是，只有将模拟屏上的功能旋钮选择就地位置，才可以通过面板完成分、合闸。工作/试验/移除旋钮可模拟手车位置，当选择工作位置时，如果合闸，10kV主回路可通电；当选择试验位置时，合闸，10kV主回路不通电；当选择移除位置时，无法合闸。储能/闭锁旋钮的作用是，手车合闸前，如果储能位置旋钮选择闭锁，手车无法合闸；如果选择储能，代表储能完成，手车可合闸。通过这样的设计，值班员可顺利掌握VD4手车的合闸操作。

2.2 模拟备自投功能

为实现备自投功能，实训模拟屏引入EB-900B微机进线备自投装置。该保护装置采用菜单提示和键盘控制相结合的人机对话方式，利用高性能的微处理器、数字处理和控制技术实现备自投。EB-900B内部设计了类似于线路自动重合闸的充电电路，只有在充电完成后才允许自投，在备自投开关处于投入状态下，两路进线任意一路失电，备自投动作，且只允许动作一次。

2.3 常见故障模拟

实训模拟屏可模拟站内的常见故障，主要有：缺相故障、备自投故障、电源故障、手车故障等，通过操作模拟屏上对应的故障旋钮，使模拟屏进入相应的故障状态，从而提高值班员分析和解决故障的能力。

缺相故障用于模拟进线侧缺相。选择缺相故障后，如1#进线C相缺相，模拟屏操作面板上的1#进线的上级电源C相指示灯不亮，将1#进线开关合闸后，1#进线负载侧指示灯显示缺C相。

备自投故障用于模拟母联拒动。选择备自投故障后，若备自投准备就绪，此时断开1#进线侧隔离开关，或断开2#进线侧隔离开关，母联开关不自投。此时，值班员可启动应急操作流程，手动投入母联开关，从而完成备自投拒动时的应急演练。

选择电源故障后，模拟屏高压侧所有指示灯全灭，但负载正常工作，此现象可模拟直流屏故障，即虽然负载正常工作，但控制回路断电，值班员可模拟手动分、合闸等应急操作。

手车故障通过故障位置旋钮和故障类型旋钮相互组合，可模拟多种故障。其中故障类型旋钮分为合闸故障、储能故障和小车故障。选择合闸故障后，无论选择远方还是就地，不能合闸只能分闸；选择储能故障后，无论位于闭锁还是储能位置，动作分、合闸开关均无反应；选择小车故障后，工作、试验、移除位置指示正常，但动作分合闸开关无反应。

3 .总结

在变电运行过程中，能够迅速、正确、果断地处理现场突发事故，是对运行人员的极大考验。值班人员处理突发性电网事故的能力，除了靠实践积累外，还要靠平时的事故预想和演习训练[2]。因此有针对性地开展应急演练，尤为重要。实训模拟屏自投入应用以来，因具有强制闭锁设计，且可以模拟常见故障，对开展电力系统培训特别是应急演练具有突出优势，受到值班人员的一致好评，是一款具有良好应用价值的教学实践平台。