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【摘 要】电能计量一体化实训室可用于训练装表接电、计量装置配置、计量柜运行维护、相位检测分析一体化教学。电能计量实训室网络化后，在实现原有的培训功能以外，可以使老师只用一台电脑即可控制所有设备、并获取学员的训练结果，从而节约计算机的采购数量并且提高老师的培训工作效率；最终全省培训中心的网络化实训室联接互联网后，可以实现远程培训、远程鉴定等远程培训功能。
【关键词】电能计量实训室；网络一体化；培训
前言
电能计量是电网企业经济核算的重要依据，其准确性直接关系到国家利益和发供用电三方的合法权益，所以电能计量在电力企业生产经营中具有十分重要的意義。随着电网的不断发展以及用户的增多，电网公司中从事电能计量的员工也将越来越多，而从事电能计量工作的员工其专业知识和技能水平参差不齐影响了电能计量工作的科学化开展。同时，职工技能培训不仅可以提高职工的技能水平，而且还有助于一些优秀的技能经验的交流和传承。特别是岗位技能培训，极大提高了职工适应岗位技能要求的速度。另外根据《国家电网公司实训基地建设指导意见》、《国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范：农网配电营业部分》的要求，每个国网营销实训基地至少必须要有高压计量实训装置和低压计量实训装置。因此，作为电网企业的技能培训中心有必要也有义务认真做好电能计量实训室建设。
一、网络一体化的电能计量实训室可实现的功能
（一）电能计量实训室可实现的培训功能
目前国内的电能计量实训室，大部分是一台电脑控制一台设备。而本实训室采用网络技术搭建，只采用一台教练机组成中控区，每一台教练机通过交换机可控制任何一台实训设备，即为每一台设备设置参数和故障点。教练机还可以实时读取每一台设备上的数据，以了解每个学员的工作成绩。该实训室建成后可实现的培训功能有：
1.安装直接接入式三相三线和三相四线电能表；2.安装经电流互感器接入式三相三线和三相四线电能表；3.三相三线、三相四线有功电能表、无功电能表联合接线安装；4.安装和测试检查带电压互感器和电流互感器的电能计量装置；5.安装公用配变配电箱以及台区监测仪；6.安装和校验各类多功能计费电能表和电压监测表；7.模拟客户计量进行停复电操作；8.实训现场用各种万用表、相位伏安表、现场校验仪等仪表的使用；9.按照安装工艺标准及正确的接线方法，进行各类高、低压计量表计的安装以及接线的检查。
（二）网络一体化的功能
网络一体化的电能计量实训室即将若干台高压计量实训设备和低压计量实训设备通过一台以太网交换机连接起来，形成一个局域网，然后通过一台教练机对设备进行参数设置和数据读取。将实训室网络一体化的目的是要减少计算机的采购数量，从而降低计算机占用空间、实训室建设成本并且提高教师的培训工作效率，最终实现远程培训的目的。
二、网络一体化的电能计量实训室建设方案
（）总体设计
根据《国家电网公司实训基地建设指导意见》、《国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范：农网配电营业部分》、《电能计量装置技术管理规程》、《电能计量装置安装接线规则》以及国家电网公司电力安全工作规程的要求，该实训室设备选用具有计量箱、计量柜形式，可以根据负载大小假想选择相应计量装置形式满足不同场合配线练习需求；可以根据负载大小选配不同的互感器、电能表和计量柜；可以通过监视仪表，模拟现场监视用电情况；可以实时监测学员的接线情况是否符合教师的要求；可以分别设置电压电流相序，学员根据表计的测试结果并分析改正接线，教师根据PC软件分析结果，判断学员接线是否正确；通过通讯箱和交换机等元器件可以实现该实训室的网络一体化。
（一）实训室建设方案介绍
1.实训室整体布局
本实训室前半段为理论教学区，实训室中控区设置有多媒体PC，通过投影仪（大屏幕显示屏）的方式，能进行实训操作视频放映及课件讲解。实训室后半部分为实训区，实训区放置有5台高压计量实训装置和5台低压计量实训装置。另外，由于该实训室实训过程中需要用到一些仪器仪表和工器具，因此可以在该实训室的墙边放置两个工器具柜。实训室内建议铺设国标型钢化防静电地板，地板下方支架高度在20-30公分。实训室室内配置工具柜、实训室用放表柜，实训室用仪表柜和资料柜、手推车等设施，将培训用器件分类放置。实训室地板采用的是防静电地板，可不挖电缆沟。实训室理论教学区的学员座椅，建议采用带写字板的座椅。
2.实训室设备构成及功能描述
实训室主要实训装置有高压计量培训装置和低压计量培训装置。
高压计量培训装置采用虚负荷电源技术，模拟阻性、容性和感性负荷下三相三线电能表的计量运行情况；采用窃电模拟技术，进行高压计量装置的反窃电技术练习；采用参数测量和矢量图分析技术，绘制接线图，给出功率表达式和更正系数，计算出追补电量。该装置由虚负荷电源、控制开关和继电器等部件组成，用于高压计量装置的操作培训，可提高学员培训效果、减轻教师工作强度。该培训装置采用RS485通讯接口：计算机通讯接口，用于网络一体化的教练机控制装置。
高压计量培训装置实训模块：可以模拟三相三线有功、无功电能表的现场常见各种接线方式，程控电源模拟母线上的电压、电流输出，高压互感器二次输出相应的电压电流，可以模拟高压计量在典型错误接线的计量工作状态。在装表接电方面，符合电能计量装置接线方式的选择上，电能计量接线方式按被测电路的不同可分为单相、三相三线、三相四线，按电压和电流的高低或大小可分为直接接入式和经互感器接入式。
低压计量培训装置该装置由程控电源、低压电器元件及计量单元组合而成。本实训装置采用虚负荷电源技术，可以保障训练的安全。三相程控电源模拟母线输出三相四线电压、电流，通过网络一体化的教练机调整电压、电流的幅度，启停电压、电流输出，设置相位和频率，并且可控制程控电源输出正相序、逆相序。低压电器元件及计量单元有接线盒、电能表、电流互感器、电流维持模块等。接线盒用于学员培训时的线路连接端点，将其与电能表的表尾相连以进行实训，是培训时的操作部位；电能表，用于不同实验结果下电能消耗的计量；电流互感器，用于将程控电源输出的电流信号进行电流变换后输出到接线盒上供培训使用；电流维持模块，用于负荷开关断开时，电流回路保持一定时间后断开，给程控电源一段延时时间后关闭电流输出。其中电流维护模块由KX负荷开关、JZ1中间继电器、JS1～JS3时间继电器、CT互感器、JF1～JF3电流保持接触器组成。该培训装置具有计量箱、计量柜形式，可以根据负载大小假想选择相应计量装置形式满足不同场合配线练习需求。正面参照计量箱的形式背面参照计量柜的形式进行设计，满足不同的训练需求，互感器可以直接固定在母线排上或者使用导线穿心多匝改变变比方便和假想负载、电能表进行配比。该培训装置采用RS485通讯接口：计算机通讯接口，用于网络一体化的教练机控制装置。 低压计量培训装置实训模块：内置虚负荷电源，提供电表走字的电压电流，并且相位、电压电流幅度可以调节，可以更好的模拟实际负荷情况；内置相位伏安表方式，可以通过计算机实时分析表计状态、减轻教师的教学负担；计量箱与计量柜相结合，充分利用资源，最大限度的满足低压计量培训教学中对计量箱、计量柜不同培训教学需要；通过计算机操作软件平台远程控制虚负荷电源的输出状态，方便教师对设备统一管理，减轻教师的教学负担。
3.实训室用电负荷要求
实训室内用电设备主要包括5台高压计量装置装表接电实训装置、5台低压计量装置装表接电实训装置、2台5P空调、1台电脑、1台投影仪和16盏灯具。高压计量装置装表接电实训装置和低压计量装置装表接电实训装置每台设备负荷应<2KVA，共计20KVA；每台5P空调大约是3.675kw，两台共计为7.5kw；1台电脑负荷记为400w；1台投影仪负荷记为300w；16盏灯具负荷记为2000w。该实训室负荷容量合计30KVA，考虑到实训学员、实训设备的安全，建议采用ZR-YJV-1KV-5*50（5芯）规格的电缆。另外关于室内电源布线可采用标准2.5平方毫米截面铜线，但考虑到现在线缆质量的差别和保留一定预留量，建议选用4平方毫米的铜线。
4.电能计量实训室实训过程中常用的仪器仪表、工器具及耗材
该实训室实训过程中常用的仪器仪表及工器具有：万用表、钳形电流表、测电笔、旋凿、电工刀、活络扳手、钢丝钳、剥线钳、导线压接钳等；常用的实训耗材有：线径不小于2.5平方毫米的导线用于电压回路接线，线径不小于4平方毫米的导线用于电流回路。
三、结语
本实训室网络一体化实现实训室设备信号联网，未来可以采用VPN技术使电能计量实训室的内网和外网的连接，使省培训中心的教师远程对市、县培训场所学员的进行远程培训、考核、鉴定，不用再集中脱产到培训中心培训，可以大量节常规培训消耗的大量人力和财力。从未来一段时间看，远程培训将面临的一个新趋势是，市场集中化程度将会提高，远程培训形式必然会更加普及，并推动整个国内教育培训的大发展。
参考文献：
[1]国家电网公司人力資源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材：电能计量（上下册）[M].北京：中国电力出版社.2010.
[2]国家电网公司人力资源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材：农网营销（上下册）[M].北京：中国电力出版社.2010.
[3]国家电网公司人力资源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范第25部分：电能计量[M].北京：中国电力出版社.2008.
【关键词】电能计量实训室；网络一体化；培训
前言
电能计量是电网企业经济核算的重要依据，其准确性直接关系到国家利益和发供用电三方的合法权益，所以电能计量在电力企业生产经营中具有十分重要的意義。随着电网的不断发展以及用户的增多，电网公司中从事电能计量的员工也将越来越多，而从事电能计量工作的员工其专业知识和技能水平参差不齐影响了电能计量工作的科学化开展。同时，职工技能培训不仅可以提高职工的技能水平，而且还有助于一些优秀的技能经验的交流和传承。特别是岗位技能培训，极大提高了职工适应岗位技能要求的速度。另外根据《国家电网公司实训基地建设指导意见》、《国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范：农网配电营业部分》的要求，每个国网营销实训基地至少必须要有高压计量实训装置和低压计量实训装置。因此，作为电网企业的技能培训中心有必要也有义务认真做好电能计量实训室建设。
一、网络一体化的电能计量实训室可实现的功能
（一）电能计量实训室可实现的培训功能
目前国内的电能计量实训室，大部分是一台电脑控制一台设备。而本实训室采用网络技术搭建，只采用一台教练机组成中控区，每一台教练机通过交换机可控制任何一台实训设备，即为每一台设备设置参数和故障点。教练机还可以实时读取每一台设备上的数据，以了解每个学员的工作成绩。该实训室建成后可实现的培训功能有：
1.安装直接接入式三相三线和三相四线电能表；2.安装经电流互感器接入式三相三线和三相四线电能表；3.三相三线、三相四线有功电能表、无功电能表联合接线安装；4.安装和测试检查带电压互感器和电流互感器的电能计量装置；5.安装公用配变配电箱以及台区监测仪；6.安装和校验各类多功能计费电能表和电压监测表；7.模拟客户计量进行停复电操作；8.实训现场用各种万用表、相位伏安表、现场校验仪等仪表的使用；9.按照安装工艺标准及正确的接线方法，进行各类高、低压计量表计的安装以及接线的检查。
（二）网络一体化的功能
网络一体化的电能计量实训室即将若干台高压计量实训设备和低压计量实训设备通过一台以太网交换机连接起来，形成一个局域网，然后通过一台教练机对设备进行参数设置和数据读取。将实训室网络一体化的目的是要减少计算机的采购数量，从而降低计算机占用空间、实训室建设成本并且提高教师的培训工作效率，最终实现远程培训的目的。
二、网络一体化的电能计量实训室建设方案
（）总体设计
根据《国家电网公司实训基地建设指导意见》、《国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范：农网配电营业部分》、《电能计量装置技术管理规程》、《电能计量装置安装接线规则》以及国家电网公司电力安全工作规程的要求，该实训室设备选用具有计量箱、计量柜形式，可以根据负载大小假想选择相应计量装置形式满足不同场合配线练习需求；可以根据负载大小选配不同的互感器、电能表和计量柜；可以通过监视仪表，模拟现场监视用电情况；可以实时监测学员的接线情况是否符合教师的要求；可以分别设置电压电流相序，学员根据表计的测试结果并分析改正接线，教师根据PC软件分析结果，判断学员接线是否正确；通过通讯箱和交换机等元器件可以实现该实训室的网络一体化。
（一）实训室建设方案介绍
1.实训室整体布局
本实训室前半段为理论教学区，实训室中控区设置有多媒体PC，通过投影仪（大屏幕显示屏）的方式，能进行实训操作视频放映及课件讲解。实训室后半部分为实训区，实训区放置有5台高压计量实训装置和5台低压计量实训装置。另外，由于该实训室实训过程中需要用到一些仪器仪表和工器具，因此可以在该实训室的墙边放置两个工器具柜。实训室内建议铺设国标型钢化防静电地板，地板下方支架高度在20-30公分。实训室室内配置工具柜、实训室用放表柜，实训室用仪表柜和资料柜、手推车等设施，将培训用器件分类放置。实训室地板采用的是防静电地板，可不挖电缆沟。实训室理论教学区的学员座椅，建议采用带写字板的座椅。
2.实训室设备构成及功能描述
实训室主要实训装置有高压计量培训装置和低压计量培训装置。
高压计量培训装置采用虚负荷电源技术，模拟阻性、容性和感性负荷下三相三线电能表的计量运行情况；采用窃电模拟技术，进行高压计量装置的反窃电技术练习；采用参数测量和矢量图分析技术，绘制接线图，给出功率表达式和更正系数，计算出追补电量。该装置由虚负荷电源、控制开关和继电器等部件组成，用于高压计量装置的操作培训，可提高学员培训效果、减轻教师工作强度。该培训装置采用RS485通讯接口：计算机通讯接口，用于网络一体化的教练机控制装置。
高压计量培训装置实训模块：可以模拟三相三线有功、无功电能表的现场常见各种接线方式，程控电源模拟母线上的电压、电流输出，高压互感器二次输出相应的电压电流，可以模拟高压计量在典型错误接线的计量工作状态。在装表接电方面，符合电能计量装置接线方式的选择上，电能计量接线方式按被测电路的不同可分为单相、三相三线、三相四线，按电压和电流的高低或大小可分为直接接入式和经互感器接入式。
低压计量培训装置该装置由程控电源、低压电器元件及计量单元组合而成。本实训装置采用虚负荷电源技术，可以保障训练的安全。三相程控电源模拟母线输出三相四线电压、电流，通过网络一体化的教练机调整电压、电流的幅度，启停电压、电流输出，设置相位和频率，并且可控制程控电源输出正相序、逆相序。低压电器元件及计量单元有接线盒、电能表、电流互感器、电流维持模块等。接线盒用于学员培训时的线路连接端点，将其与电能表的表尾相连以进行实训，是培训时的操作部位；电能表，用于不同实验结果下电能消耗的计量；电流互感器，用于将程控电源输出的电流信号进行电流变换后输出到接线盒上供培训使用；电流维持模块，用于负荷开关断开时，电流回路保持一定时间后断开，给程控电源一段延时时间后关闭电流输出。其中电流维护模块由KX负荷开关、JZ1中间继电器、JS1～JS3时间继电器、CT互感器、JF1～JF3电流保持接触器组成。该培训装置具有计量箱、计量柜形式，可以根据负载大小假想选择相应计量装置形式满足不同场合配线练习需求。正面参照计量箱的形式背面参照计量柜的形式进行设计，满足不同的训练需求，互感器可以直接固定在母线排上或者使用导线穿心多匝改变变比方便和假想负载、电能表进行配比。该培训装置采用RS485通讯接口：计算机通讯接口，用于网络一体化的教练机控制装置。 低压计量培训装置实训模块：内置虚负荷电源，提供电表走字的电压电流，并且相位、电压电流幅度可以调节，可以更好的模拟实际负荷情况；内置相位伏安表方式，可以通过计算机实时分析表计状态、减轻教师的教学负担；计量箱与计量柜相结合，充分利用资源，最大限度的满足低压计量培训教学中对计量箱、计量柜不同培训教学需要；通过计算机操作软件平台远程控制虚负荷电源的输出状态，方便教师对设备统一管理，减轻教师的教学负担。
3.实训室用电负荷要求
实训室内用电设备主要包括5台高压计量装置装表接电实训装置、5台低压计量装置装表接电实训装置、2台5P空调、1台电脑、1台投影仪和16盏灯具。高压计量装置装表接电实训装置和低压计量装置装表接电实训装置每台设备负荷应<2KVA，共计20KVA；每台5P空调大约是3.675kw，两台共计为7.5kw；1台电脑负荷记为400w；1台投影仪负荷记为300w；16盏灯具负荷记为2000w。该实训室负荷容量合计30KVA，考虑到实训学员、实训设备的安全，建议采用ZR-YJV-1KV-5*50（5芯）规格的电缆。另外关于室内电源布线可采用标准2.5平方毫米截面铜线，但考虑到现在线缆质量的差别和保留一定预留量，建议选用4平方毫米的铜线。
4.电能计量实训室实训过程中常用的仪器仪表、工器具及耗材
该实训室实训过程中常用的仪器仪表及工器具有：万用表、钳形电流表、测电笔、旋凿、电工刀、活络扳手、钢丝钳、剥线钳、导线压接钳等；常用的实训耗材有：线径不小于2.5平方毫米的导线用于电压回路接线，线径不小于4平方毫米的导线用于电流回路。
三、结语
本实训室网络一体化实现实训室设备信号联网，未来可以采用VPN技术使电能计量实训室的内网和外网的连接，使省培训中心的教师远程对市、县培训场所学员的进行远程培训、考核、鉴定，不用再集中脱产到培训中心培训，可以大量节常规培训消耗的大量人力和财力。从未来一段时间看，远程培训将面临的一个新趋势是，市场集中化程度将会提高，远程培训形式必然会更加普及，并推动整个国内教育培训的大发展。
参考文献：
[1]国家电网公司人力資源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材：电能计量（上下册）[M].北京：中国电力出版社.2010.
[2]国家电网公司人力资源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材：农网营销（上下册）[M].北京：中国电力出版社.2010.
[3]国家电网公司人力资源部.国家电网公司生产技能人员职业能力培训规范第25部分：电能计量[M].北京：中国电力出版社.2008.