城轨供电仿真实训室建设方案的研究与探讨

杨大丽

摘 要：随着城市轨道交通的快速发展，对城市轨道交通供配电技术专业人才需求大大增加，该专业人才实践技能的培养亟待解决。本文研究了城轨供电仿真实训室建设的必要性，给出了具体的建设方案，并对建设方案的可行性进行了论证。为城市轨道交通供配电技术专业实训基地的建设提供了参考，为该专业人才实践技能的培养提供了思路。

关键词：城轨供电;仿真;实训系统;设备操作;事故处理

1 绪论

城市轨道交通供配电技术专业为2015年教育部新增的高职专业，目前该专业领域实训设备严重缺乏，亟待开发。而城轨供电仿真实训系统既能模拟现场、满足学生实训演练的需要，又能降低成本、降低误操作带来的损失。因此，性价比很高，可以作为城市轨道交通供配电专业实训室建设的首选方案。

2 城轨供电仿真实训室建设的必要性

2.1 为城市轨道交通供配电技术专业核心课程实操教学提供支撑

建设城市轨道交通供电仿真实训室，可以解决城市轨道交通供配电技术专业的核心课程城轨供变电技术、继电保护和变电所综合自动化等课程的实践技能培养问题;实现专业核心课程理实一体化教学模式，提高学生的动手能力，实现学校与企业的零距离对接。

2.2 为技能竞赛和职业技能鉴定服务

城轨供电仿真实训室不仅为专业核心课程提供实践教学服务，同时还能满足企业培训的需求，能承办城轨供电的技能培训、技能竞赛和变电值班员职业技能鉴定。

3 城轨供电仿真实训室建设方案研究

3.1 项目总体规划设计

根据城市轨道交通供配电技术专业人才培养目标，结合专业核心课程的实训要求，城轨供电仿真实训系统模拟真实的城市轨道交通主变电所、牵引降压混合所场景及各种操作;并对变电值班员和电力调度员进行岗位培训。实训系统具有变电值班、倒闸操作、设备巡视、设备检修及故障处理等功能。

3.2 设备配置

实训室的设备配置，参考相关院校和供货厂家综合考虑，既能模拟现场的真实场景及各种操作，又能降低成本。为获得尽量高的性价比，选取可靠性好、操作性强的仿真软件平台。

3.2.1 仿真实训系统组成

仿真培训系统是在仿真支撑平台上形象逼真地再现城市轨道交通主变电所、牵引降压混合所运行生产环境。同时，教员通过教员管理系统实现仿真培训教学。

（1）城轨主变电所虚拟仿真系统：包含主变电所一次侧110kV开关柜、主变压器、35kV（或10kV）开关柜全套设备构造的三维仿真系统、主变电所控制室全套仿真系统。

（2）牵引降压混合所虚拟仿真系统：包含35kV（或10kV）开关柜、牵引变压器、整流柜、DC1500V（或750V）开关柜、电动隔离开关等牵引所全套设备构造的三维仿真系统;配电变压器、AC0.4kV开关柜等降压所设备构造的三维仿真系统;牵引降压混合所控制室全套仿真系统。

3.2.2 仿真实训系统功能及要求

（1）典型城轨主变电所110kV/35kV（或10kV）的电气主接线识图与分析、一二次设备场景认知。

（2）城轨牵引降压混合所电气主接线及运行方式认知与分析、一二次设备场景认知。

（3）城轨主变电所、牵引降压混合所一二次设备巡视作业。

（4）设备的操作。要求：涵盖城轨主变电所、牵引降压混合所典型操作票中的所有操作：包括一二次设备的遥控和就地操作;保护自动装置的投切及验电操作等且监控系统、二次设备和一次设备的动作能实现联动。系统可实现的典型操作主要包括：高压断路器、高压隔离开关、直流开关、直流刀闸、高压柜、直流柜、低压柜的遥控操作和就地操作;直流馈电线路停、送电操作;备用开关代馈线开关倒闸操作;全所的送电停电操作;跨区供电倒闸操作;高低压侧开关柜、直流开关柜能够打开查看内部构造，并模拟现场操作;交直流自用电系统的操作。

（5）城轨主变电所、牵引降压混合所的故障判断及事故处理。

（6）城轨主变电所、牵引降压混合所继电保护及自动装置设备仿真及模拟操作：110kV、35kV侧交流保护;主变压器保护;牵引整流机组保护;直流断路器保护;交流自动装置;直流馈线保护;牵引供电线路保护。

（7）城轨主变电所、牵引降压混合所的运行监视与仿真操作。

（8）变电所常用安全工具的认识与使用。

（9）操作票和工作票系统仿真：开变电所典型的操作票和工作票。

4 城轨供电仿真实训室建设方案的可行性探讨

（1）城轨供电仿真实训系统集教学、演练、考核三大功能于一體，能快速提高动手能力仿真实训系统在全三维环境下，模拟正常的城轨供电系统变电值班、倒闸操作、设备巡视、设备检修及故障处理，并对标准化操作步骤自动评分，给出成绩。

（2）大大提高性价比。城轨供电系统实训设备价格昂贵，而且有些故障只能在实际发生时才能得到实际操作的机会。随着系统复杂程度的提高，训练时因操作不当引起的破坏而带来的损失大大增加。运用城市轨道交通供电仿真实训系统，模拟实际系统的工作状况和运行环境，以避免运用实际系统时可能带来的危险性及高昂的代价。

5 结语

城轨供电仿真实训系统通过计算机模拟技术仿真，采用三维虚拟仿真教学软件，模拟城轨主变电所和牵引降压混合所的真实场景和运行方式;模拟现场操作，在计算机上实现对控制柜、高压开关柜等设备的操作。系统既可用于城市轨道交通供配电专业人才的实践技能培养及考核，又可用于变电值班员、电力调度员职业技能鉴定的培训及考证，为城市轨道交通供配电专业人才质量的提高提供了可靠的保障。

参考文献：

[1]楚树桥.城市轨道交通供电实训基地设计方案研究.科学与财富，2015，10.

[2]曹振丰，陆斌.城市轨道交通变电所综合实训系统设计.装备制造技术，2018（5）.