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摘 要: 《电气工程计算机仿真实训》课程是电气工程专业开设的一门综合性的实践课程,通过变电站巡视、操作票、倒闸操作和故障处理四大块的实训项目,培养学生的安全规范意识,提高操作技能,加深对专业知识的理解。
关键词: 实训 教学设计 实践教学
《电气工程计算机仿真实训》课程是电气工程专业开设的一门综合性的实践课程,安排在大四上学期,学生这时已经完成电气工程专业技术课程的学习,对电气工程专业有了比较系统性的认识和掌握。通过本环节计算机仿真实训的实践学习,使学生了解电力行业的运行、操作、维护、检修、测试、设计、开发等环节的基本常识,并掌握相关计算和调试技能,对于学生深入了解电力系统的结构和运行方式、电力元件的特性和模型均有一定帮助,尤其是交互培训可增强学生对电网运行的直观感受。
实训安排在220kV变电站数字物理仿真实验室进行。该实验室是面向电力类学生进行变电站运行、继电保护等专业技能培训而建立的综合性培训平台,由220kV变电站数字物理混合仿真系统、220kV变电站三维仿真系統、电网调度DTS培训系统组成。整个系统基于全范围、全过程、全场景的整体设计理念,采用实时电磁暂态仿真、嵌入式模拟、虚拟现实、高层体系结构(HLA)分布式技术、图库模一体化技术、组件化技术等先进的仿真技术,为学生建立与实际现场高度一致的综合实训环境。
实训内容安排及要求:
1.变电站巡视
变电站巡视是变电站日常工作的一项重要内容,是随时掌握设备运行状况,及时发现设备异常,保证电力系统安全运行的重要措施。实训运用220kV变电站三维仿真系统,要求按照部颁与现场制定的运行规程,对变电站的设备(变压器、断路器、隔离开关、互感器、电容器、电抗器、母线等)所有项目进行巡视。学生要了解巡视的项目和内容,掌握巡视的技巧和方法,巡视过程要求做到多看、多听、多闻、多想。利用多媒体调出所需设备的图像声音,并附加文字说明。
2.操作票
操作票是电力系统中进行电气操作的书面依据,是防止误操作(误拉、误合、带负荷拉、合隔离开关、带地线合闸等)的主要措施。实训中利用操作票软件的开票系统,对南昌工程学院教学变电站南工I线由运行转检修开出标准操作票。通过开操作票的实训项目,使学生深刻理解操作票制度的重要性,熟练掌握开票软件的应用,掌握与倒闸操作有关的调度专业术语及含义,对应拉合的设备(断路器、隔离开关、接地刀闸等)操作、验电、装拆接地线、安装或拆除控制回路或电压互感器回路的保险器、切换保护回路和自动化装置及检验是否确无电压等事项,要有深刻的记忆和理解。典型操作票开票练习完成后,学生进行瑞南I线运行转检修操作票开票测验,完成开票任务后,形成操作票Excel文档,提交给老师。
3.正常倒闸操作
电气设备分为运行、备用、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸。通过操作隔离开关、断路器,以及挂、拆接地线,将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变运行方式,这种操作就叫倒闸操作。学生针对任务要求,根据理论课程中学到的专业知识,结合上一个开操作票实训项目的规范,利用220kV变电站数字物理混合仿真系统和220kV变电站三维仿真系统平台,对线路倒闸、母线倒闸、旁路倒闸、变压器停电检修等项目进行训练,能按照实际变电站的操作程序和习惯进行微机五防仿真实训。通过该实训内容,进一步加强学生对理论知识的理解。
4.故障处理
利用220kV变电站数字物理混合仿真系统,按现场事故处理规程及要求对学生进行事故处理实训,其主要内容如下:(1)典型事故分析;(2)电气设备异常运行工况;(3)各类电网或线路事故;(4)主变压器及冷却系统故障;(5)母线、互感器、电抗器和电容器故障等;(6)二次系统、直流系统和站用电系统等故障。利用教员软件,设置故障,发送给硬件仿真系统,产生对应的故障处理事件。学生观察后台监控系统报警信息、开关状态、光子牌等信息并记录;查看保护屏液晶屏显示、告警灯情况,并将液晶显示和告警灯情况记录;打印事故报告,分析事故报告,结合保护装置说明书和保护定值,对打印出来的动作报告进行分析,包括:(1)动作元件内容及其动作时间分析;(2)保护动作后保护开入变位情况分析;(3)故障录波分析(故障相电流电压变化情况、零序电压电流变化情况、重合闸前后电压、电流变化情况等)。
通过《电气工程计算机仿真实训》课程,学生应用已学的基础理论知识在仿真系统中操作,实现从理论到实践的过程,同时在实训中积累感性认识、培养工程意识和发现某些工程问题,加强对学生创新能力、实践能力的培养,为后续专业课的学习和今后工作打好基础。
参考文献:
[1]吴萍.高职高专《液压与气动技术》实验教学探讨[J].考试周刊,2015(36).
[2]吴娟娟,等.基于发变组微机保护装置的综合训练项目开发[J].考试周刊,2015(66).
关键词: 实训 教学设计 实践教学
《电气工程计算机仿真实训》课程是电气工程专业开设的一门综合性的实践课程,安排在大四上学期,学生这时已经完成电气工程专业技术课程的学习,对电气工程专业有了比较系统性的认识和掌握。通过本环节计算机仿真实训的实践学习,使学生了解电力行业的运行、操作、维护、检修、测试、设计、开发等环节的基本常识,并掌握相关计算和调试技能,对于学生深入了解电力系统的结构和运行方式、电力元件的特性和模型均有一定帮助,尤其是交互培训可增强学生对电网运行的直观感受。
实训安排在220kV变电站数字物理仿真实验室进行。该实验室是面向电力类学生进行变电站运行、继电保护等专业技能培训而建立的综合性培训平台,由220kV变电站数字物理混合仿真系统、220kV变电站三维仿真系統、电网调度DTS培训系统组成。整个系统基于全范围、全过程、全场景的整体设计理念,采用实时电磁暂态仿真、嵌入式模拟、虚拟现实、高层体系结构(HLA)分布式技术、图库模一体化技术、组件化技术等先进的仿真技术,为学生建立与实际现场高度一致的综合实训环境。
实训内容安排及要求:
1.变电站巡视
变电站巡视是变电站日常工作的一项重要内容,是随时掌握设备运行状况,及时发现设备异常,保证电力系统安全运行的重要措施。实训运用220kV变电站三维仿真系统,要求按照部颁与现场制定的运行规程,对变电站的设备(变压器、断路器、隔离开关、互感器、电容器、电抗器、母线等)所有项目进行巡视。学生要了解巡视的项目和内容,掌握巡视的技巧和方法,巡视过程要求做到多看、多听、多闻、多想。利用多媒体调出所需设备的图像声音,并附加文字说明。
2.操作票
操作票是电力系统中进行电气操作的书面依据,是防止误操作(误拉、误合、带负荷拉、合隔离开关、带地线合闸等)的主要措施。实训中利用操作票软件的开票系统,对南昌工程学院教学变电站南工I线由运行转检修开出标准操作票。通过开操作票的实训项目,使学生深刻理解操作票制度的重要性,熟练掌握开票软件的应用,掌握与倒闸操作有关的调度专业术语及含义,对应拉合的设备(断路器、隔离开关、接地刀闸等)操作、验电、装拆接地线、安装或拆除控制回路或电压互感器回路的保险器、切换保护回路和自动化装置及检验是否确无电压等事项,要有深刻的记忆和理解。典型操作票开票练习完成后,学生进行瑞南I线运行转检修操作票开票测验,完成开票任务后,形成操作票Excel文档,提交给老师。
3.正常倒闸操作
电气设备分为运行、备用、检修三种状态。将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸。通过操作隔离开关、断路器,以及挂、拆接地线,将电气设备从一种状态转换为另一种状态或使系统改变运行方式,这种操作就叫倒闸操作。学生针对任务要求,根据理论课程中学到的专业知识,结合上一个开操作票实训项目的规范,利用220kV变电站数字物理混合仿真系统和220kV变电站三维仿真系统平台,对线路倒闸、母线倒闸、旁路倒闸、变压器停电检修等项目进行训练,能按照实际变电站的操作程序和习惯进行微机五防仿真实训。通过该实训内容,进一步加强学生对理论知识的理解。
4.故障处理
利用220kV变电站数字物理混合仿真系统,按现场事故处理规程及要求对学生进行事故处理实训,其主要内容如下:(1)典型事故分析;(2)电气设备异常运行工况;(3)各类电网或线路事故;(4)主变压器及冷却系统故障;(5)母线、互感器、电抗器和电容器故障等;(6)二次系统、直流系统和站用电系统等故障。利用教员软件,设置故障,发送给硬件仿真系统,产生对应的故障处理事件。学生观察后台监控系统报警信息、开关状态、光子牌等信息并记录;查看保护屏液晶屏显示、告警灯情况,并将液晶显示和告警灯情况记录;打印事故报告,分析事故报告,结合保护装置说明书和保护定值,对打印出来的动作报告进行分析,包括:(1)动作元件内容及其动作时间分析;(2)保护动作后保护开入变位情况分析;(3)故障录波分析(故障相电流电压变化情况、零序电压电流变化情况、重合闸前后电压、电流变化情况等)。
通过《电气工程计算机仿真实训》课程,学生应用已学的基础理论知识在仿真系统中操作,实现从理论到实践的过程,同时在实训中积累感性认识、培养工程意识和发现某些工程问题,加强对学生创新能力、实践能力的培养,为后续专业课的学习和今后工作打好基础。
参考文献:
[1]吴萍.高职高专《液压与气动技术》实验教学探讨[J].考试周刊,2015(36).
[2]吴娟娟,等.基于发变组微机保护装置的综合训练项目开发[J].考试周刊,2015(66).