導(dǎo)語：模擬屏實驗創(chuàng)新平臺設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對電氣主接線模擬屏實驗/實訓(xùn)設(shè)備接線形式的固定性、單一性，提出一種多樣式可拼裝的電氣主接線模擬屏實驗平臺的新設(shè)計方法。運用帶有磁性的基板和拼插模塊組裝不同電氣主接線的接線形式，滿足電氣主接線相關(guān)知識點的教學(xué)和培訓(xùn)，實現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電氣主接線；多樣式；可拼裝；實驗平臺；創(chuàng)新性

電力是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，是人們生活重要的基礎(chǔ)資源。電氣主接線的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟的運行。電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為了滿足預(yù)定的功率傳送和運行等要求而設(shè)計的，表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電氣主接線以電源進線和引出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)構(gòu)成的電能輸配電路。主接線中，各設(shè)備元件按規(guī)定的圖形符號和文字符號表示的電路圖稱主接線圖。電氣主接線圖是電氣運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，所以根據(jù)電氣主接線圖制作的模擬屏，是中高職院校、高等教育院校的電專業(yè)學(xué)生，以及各企事業(yè)單位變電所運行操作培訓(xùn)人員，學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識和操作實踐的重要依靠。

1實驗平臺的設(shè)計研究

1.1現(xiàn)狀。目前，國內(nèi)電氣主接線模擬屏的實驗教學(xué)設(shè)備主要有普通馬賽克模擬屏、發(fā)光帶模擬屏及防誤操作模擬屏等，而且這些模擬屏大部分都由馬賽克拼接板面、雙色發(fā)光二極管燈光、防誤報警設(shè)備組成，造成了電氣主接線模擬屏體積龐大，造價高昂。同時，教學(xué)實驗設(shè)備屏面結(jié)構(gòu)是一體式的，僅能針對固定、單一的某一種電氣主接線形式進行實操教學(xué)，導(dǎo)致一些院校不愿意對其投資。但是，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中至少要掌握單母線主接線、雙母線主接線、橋式主接線、環(huán)網(wǎng)主接線4種接線形式，單一主接線模擬屏的實驗實訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力發(fā)展對人才的需求。同時，不同變電所或相關(guān)企事業(yè)單位供配電部門的電氣主接線設(shè)計和運行維護也是不盡相同的，這就無法達到崗位銜接的目的，也無法更好的滿足教學(xué)要求。因此，為滿足電專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，研究設(shè)計多樣式可變電氣主接線形式的，拼裝電氣主接線模擬屏實驗創(chuàng)新平臺是必要的，也是緊迫的！1.2設(shè)計方案。多樣式拼裝電氣主接線模擬屏實驗創(chuàng)新平臺的設(shè)計基于模塊式搭建結(jié)構(gòu)，每一模塊代表電氣主接線上相應(yīng)電氣元件，如斷路器、隔離開關(guān)、母線、負(fù)載等。如圖1-圖4分別為單母線不分段、單母線分段、內(nèi)橋式、外橋式主接線各元件模塊的拼裝成果圖。本設(shè)計采用獨立的模塊，相互拼接組成不同類型的電氣主接線，以單母線式主接線為例說明，如圖5所示。圖5為拼裝式單母線不分段和單母線分段式各電氣元件模塊的名稱。其中，1為基板，具有磁性功能；2～8為拼插模塊，模塊本身帶有磁性，可以吸附在基板1上，且各個模塊上的線條為導(dǎo)線，具有通、斷電顏色顯示功能。具體名稱和功能是：2、4是隔離開關(guān)，實際設(shè)備具有隔離作用，模塊上可顯示隔離開關(guān)的閉合、斷開兩種狀態(tài)；3是斷路器，實際設(shè)備具有短路、過載保護等作用，模塊上可顯示隔離開關(guān)的閉合、斷開兩種狀態(tài)；5為母線模塊；6為具有四個方向連接功能的母線；7為電纜端子模塊，表示電力用戶；8為具有三個方向連接功能的母線。橋式主接線和環(huán)網(wǎng)主接線的拼裝方法與圖5相類似，均利用代表不同電氣元件的模塊，像搭積木一般拼裝符合要求的電氣主接線形式。學(xué)生在拼裝不同形式的電氣主接線過程中，既識別了不同類型的電氣設(shè)備元件，又掌握了對應(yīng)電氣設(shè)備元件的功能、特點等。1.3使用方法。在教學(xué)過程中，基板1是空白板，表面不帶有任何拼裝模塊，僅在實踐訓(xùn)練中，學(xué)生根據(jù)訓(xùn)練要求，在基板上進行相應(yīng)電氣主接線上的自由拼裝，如單母線式主接線、雙母線式主接線、橋式主接線、環(huán)網(wǎng)主接線的拼裝等。教師首先要講授電氣主接線的相關(guān)理論知識點，如電氣主接線的概念、形式、特點等，同時在該知識點的講授前期，要將一次電氣設(shè)備進行講解作為鋪墊，因為電氣主接線的搭建、設(shè)計需要電氣設(shè)備的選擇進行輔助支撐知識。在理論知識的支撐下，學(xué)生可以拼裝任一種電氣主接線，拼裝的同時進一步強化了理論知識。拼裝對應(yīng)的電氣主接線之后，可以對學(xué)生進行倒閘操作訓(xùn)練。訓(xùn)練過程中，各個電氣元件模塊和基板都具有磁性，所有可以很好的相互吸附，避免了模塊掉落的現(xiàn)象。圖5中2～4部分為電氣開關(guān)，模塊的正面分別是隔離開關(guān)、斷路器、隔離開關(guān)，對應(yīng)模塊的背面有端點，可與其他模塊的端點進行連接而具有導(dǎo)電能力。圖5中的5～8模塊正面為導(dǎo)線，背面導(dǎo)線的端點可與其他模塊的端點接通，形成電氣通路。當(dāng)學(xué)生在拼裝完所要求的電氣主接線后，按照操作步驟閉合相應(yīng)的隔離開關(guān)和斷路器后，對應(yīng)線路模塊的端點帶電，形成閉合回路，線路模塊上的線條發(fā)光，代表有電流流過線路模塊，顯示拼裝的電氣主接線正確。多樣式拼裝電氣主接線模擬屏實驗創(chuàng)新平臺不但可以輔助完成對應(yīng)理論課程的教學(xué)，還可以輔助教師和學(xué)生更好的完成課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等。通過此實驗平臺可以很好的將理論與操作結(jié)合起來，達到理論-實踐-理論的教學(xué)目標(biāo)。

2結(jié)論

多樣式拼裝電氣主接線模擬屏實驗創(chuàng)新平臺的設(shè)計方法，以電氣主接線相關(guān)的理論和實驗/實訓(xùn)知識點為支撐，利用磁性基板和模塊實現(xiàn)可拼裝性，開發(fā)設(shè)計滿足電氣主接線的元件模塊。利用本實驗創(chuàng)新平臺輔助該知識點的教學(xué)，不但使學(xué)生能夠直觀、形象的理解理論內(nèi)容，還能動手設(shè)計、拼裝符合要求的主接線形式，更能掌握電氣主接線操作過程中各元件的操作順序，達到了應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

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作者:周丹 劉加寧 閻鈿 杜奕佟 單位:遼寧理工學(xué)院