(長春供電公司,吉林 長春 130051)
由清華大學與長春供電公司共同研制的仿真變電站倒閘操作、事故處理培訓系統(tǒng)(以下簡稱ETTS)是采用計算機技術,通過動態(tài)數(shù)學模型設計而成的裝置。該裝置能實時、動態(tài)地反應電網(wǎng)中各種電氣量的分布變化情況,并利用計算機多媒體技術實現(xiàn)一次設備仿真。該系統(tǒng)直觀、逼真,教控臺人機對話采用窗口式中文菜單提示,學員可親自上機進行倒閘操作、事故處理及誤操作演示;可在短時間內(nèi)增強運行人員對變電運行技術和現(xiàn)場安全技術的認識,積累安全運行的經(jīng)驗。
1 ETTS功能特點
1.1 操作靈活 真實感強
ETTS的主控室內(nèi),所有二次設備,包括盤臺上的元件及各裝置均與現(xiàn)場的呈1:1的比例。控制儀表、中央信號、交直流系統(tǒng)、繼電保護與自動裝置、電力負荷“I、U、P、Q、f”、各種動作信號、指示燈、光字牌、警報等均正確隨一次設備的電氣量運行情況的變化而變化。潮流分布每0.2 s變化一次,與運行的變電站反應的效果相同。
利用多媒體技術對變壓器、互感器、斷路器、刀閘、母線等一次設備巡回檢查,二次設備檢查則通過盤臺進行。盤臺與多媒體結(jié)合起來可模擬各種運行方式下的一、二次設備的倒閘操作,如停電、送電、同期并列、所內(nèi)低壓交直流系統(tǒng)、主變有載調(diào)壓;二次設備中的各種鉛絲、小刀閘、CT端子、壓板、切換把手、按鈕等。操作靈活,真實直觀。
1.2 仿真范圍廣 整體概念強
能實時模擬所在電力系統(tǒng),包括變電站進出線對端電源電氣量相互變化的關 系,系統(tǒng)概念完整。能模擬標準典型變電站的各種主接線及站內(nèi)交直流供電系統(tǒng)。能全面模擬各種繼電保護與自動裝置的動作行為,如常規(guī)保護、橫差、平衡、四統(tǒng)一保護中的零序、距離、高頻、三段過流、后加速、母差、故障錄波器、失靈、帶有打印裝置的微機保護、主變差動、瓦斯、一次復合電壓閉鎖過流、小電流系統(tǒng)接地保護、系統(tǒng)周波、綜合重合閘、同期裝置等。各種裝置動作邏輯關系完全按定值進行,各級保護范圍相互配合,全面反應實際情況,實現(xiàn)了變電站全仿真。
1.3 功能齊全 實用性強
(1) 能模擬大電流或小電流接地系統(tǒng)異常運行及事故狀態(tài)下的各種中央信號、音響,繼電保護及自動裝置動作情況;各種指示燈、光字牌、指示儀表等隨電力系統(tǒng)的故障類型、性質(zhì)等正確反應,對應變化。
(2) 能模擬變電站內(nèi)一、二次設備、直流系統(tǒng)的各種故障。并同時通過多媒體的聲、光、像達到層次分明,全面準確顯示事故狀態(tài)。
(3) 模擬事故種類多。可以組合幾千種故障和異常運行狀態(tài),如單相接地、二相及三相短路、設備瓷瓶(套)閃絡、內(nèi)部絕緣擊穿、主變溫度升高、繼電保護及自動裝置異常誤動、拒動等狀態(tài)。不但能模擬單一故障,而且還能模擬2種以上站內(nèi)一、二次設備及系統(tǒng)同時或相繼發(fā)生的多種復合型故障,符合現(xiàn)場實際運行情況。
(4) 模擬事故處理。運行人員可根據(jù)本站二次設備所反映的故障現(xiàn)象,分析判斷事故范圍、類型、性質(zhì),可利用多媒體對一次設備進行檢查,區(qū)分站內(nèi)或站外故障,確定故障設備。并根據(jù)有關規(guī)程,在仿真系統(tǒng)一、二次設備上連續(xù)進行事故處理。還能對誤處理所產(chǎn)生的擴大事故進行顯示。
1.4 一站多能 具有普遍性
仿真變電站主接線可根據(jù)各地區(qū)變電站主接線及設備情況進行適當改變。此時原盤臺上未用設備視為閑置設備或待擴建設備。由于仿真變電站完全能夠模擬系統(tǒng)中各類變電站主接線運行方式下的操作功能、監(jiān)視功能、設備及系統(tǒng)故障現(xiàn)象及處理功能,因而具有普遍性、代表性、針對性。
2 ETTS在電力安全生產(chǎn)中的作用
2.1 可提高運行人員的安全技術素質(zhì)
(1) 根據(jù)電力部的電業(yè)生產(chǎn)人員培訓制度所規(guī)定的內(nèi)容,通過ETTS系統(tǒng)進行如現(xiàn)場一樣的各種設備巡視,倒閘操作,演習各類事故現(xiàn)象及事故處理方法,可使生產(chǎn)人員在很短的時間內(nèi)積累運行知識,起到了見效快,培訓效果好的作用。
(2) ETTS能演示操作現(xiàn)場各種難度、深度、廣度及實用、典型、有針對性、有普遍性的題目。
2.2 可對運行人員的職業(yè)安全技能水平進行鑒定
ETTS系統(tǒng)具備電力部頒布的電力工人職業(yè)技術技能鑒定規(guī)范的內(nèi)容及各級領導應備的安全技術業(yè)務知識。仿真變電站具有很強的真實感,完全適用于對電力行業(yè)變電運行人員進行安全技術考核。
2.3 可提高“反措安措”的技術水平
“反措安措”是預防事故的重要措施,目前變電站反事故演習或預想往往只是寫在紙上,是“空對空”,局限性大,效果不好。利用ETTS進行此項工作,場面逼真、效果顯著。
因ETTS能反映出繼電保護 和自動裝置反事故“技措綱要”部分內(nèi)容,變壓器、互感器、高壓開關、絕緣瓷瓶污閃反事故“技措”部分內(nèi)容,同時又能模擬帶負荷拉、合刀閘,帶電掛地線,帶地線送電等誤操作事故以及誤投、切保護壓板、錯倒CT端子、切換把手等可能造成的局部或系統(tǒng)事故,因而可對運行人員避免發(fā)生誤操作事故產(chǎn)生積極影響,為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟供電發(fā)揮積極作用。
2.4 可提高安全運行管理水平
ETTS仿真度越高,師資力量越強就越能促進“兩票”管理措施的實施,并加強對側(cè)路刀閘及旁路刀閘的操作管理。
如果一、二次設備巡視有漏洞,設備異常就不能及時發(fā)現(xiàn)和消除,就會給電力系統(tǒng)安全運行帶來嚴重的危害。利用ETTS可以促進運行人員自覺遵守、執(zhí)行各項規(guī)章制度,使各級運行人員從思想上重視設備的巡視管理。
目前的現(xiàn)場巡視、操作管理制度是很完備的,
達到科學化、規(guī)范化的程度。但對事故的管理還存在很多問題。經(jīng)ETTS模擬實際事故處理,根據(jù)一、二次設備及電力系統(tǒng)各種故障、 事故反映出的信息進行檢查,通過綜合分析、判斷,確定事故范圍、類型、距離、性質(zhì)、事故擴大的原因,采取相應的操作處理措施。這就是事故判斷處理管理系統(tǒng),即事故處理程序或變電站事故處理技術管理系統(tǒng)圖。此圖結(jié)合變電站主接線,電力系統(tǒng)情況、繼電保護自動裝置、高壓設備等有關事故處理方面的規(guī)程,尋求科學規(guī)范的分析程序、操作處理程序,以指導現(xiàn)場運行人員正確、可靠、迅速地進行事故處理,把電力系統(tǒng)的突發(fā)性事故損失降到最低點,確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟供電。
目前國內(nèi)變電仿真裝置還沒有統(tǒng)一的技術規(guī)范,仿真效果差距很大,在一定程度上影響了ETTS的推廣應用。為此,必須與電力系統(tǒng)變電站同步發(fā)展,不斷改進,不斷完善,為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供更好的安全保障。