（宁波供电公司 浙江宁波 315012）
摘要：随着电网技术水平的发展，电力检修作业对变电检修工作人员的安全技能要求越来越高，但目前培训方式和手段还十分不足，主要通过书面的考核完成，继续开展方式创新工作。本文通过分析不同培训方式下的优劣，发现一次动态模拟系统能够有效提升培训的效果且成本相对低廉。并在该系统搭建过程的技术介绍的基础上，分析该系统的优势所在，并探讨了变电检修人员安全技能提升方式方法。
关键词：变电检修，电力安全，3D打印，模拟系统
1 引言
安全生产是电力企业生产工作的中心和重心，变电检修工作涉及专业众多，包含了了变电检修等5大专业。且工作全过程中又牵涉运行、调度、检修等多个部门。尤其在大型检修工作中，存在着施工方案复杂、多专业交叉作业、工作时间紧、结合工作内容多、工作地点分散、人员调整频繁等难点，需要变电检修“三种人”（工作票签发人、工作负责人、工作班成员）具备较高的安全素质和专业素质，从宏观到微观逐层逐级把控自身工作范围内的安全风险。[1]
综上，“三种人”的培训和考核工作一直以来受到非常高的重视，培训和考核力度不断加大，但由于经济条件、人员条件等限制，培训和考核机制、方式均存在着不足，为安全生产和工作效率留下隐患，急需创新培训和考核模式。[2]
2 培训方式的比较和选择
2.1变电站动态模拟系统理念
为解决前述问题，需以作为“三种人”培训、考核平台为主要目的，同时为新进员工认知教育、施工方案推演及危险点分析和应急预案演练提供软硬件支持。因此系统开发需贴近使用需求，尽量与实际变电站相近，兼顾考虑各专业的特殊需求。
变电站一次动态模拟系统以3D打印技术、PLC控制技术和微电机技术为基础，构建典型变电站沙盘模型，实现变电站全景展示、状态模拟操作和安全措施实施等功能。以便在变电检修工作“三种人”（工作签发人、工作负责人、工作班成员）考核、施工方案推演和危险点分析、新进员工认知教育等方面应用。
2.2安全培训方式的比较
当前常用的安全技能培训方式有：书面笔试、模拟开票、实景演练、教学变电站演练以及动态模拟系统演练。
表1 几种培训方式的比较
从表1的比较中可以发现，后三者均是体验式的培训方式[3]，效果相对较好，其中教学变电站演练的效果最好，但是其巨大的建造成本和较长的建造周期使得其并不适合地区公司采用，且日后的设备更新和维护同样难度巨大。而实景演练则是用真实设备构建工作场景，以便于员工进行事故还原分析和安全技能培训，此类方式的针对性很强，培训效果也很好，但要组织一次这样的实景演练需要大量的人力物力，也需要退役设备等有相应的物质支持。
动态模拟系统则能够有效避免教学变电站投资巨大的劣势而保留完整的场景功能。在此基础上开发的培训项目也具有非常良好的针对性[4]。且其投入和产出比是以上一种方式中最佳的。
书面笔试和模拟开票能够与其他考核方式相结合，作为补充培训和考核方式。
3 动态模拟系统理念的设计
3.1 整体规划
综合考虑，选取220kV某变和110kV谋变为系统蓝本，适当精简出线、调整布局后，对各个输变电设备按比例缩小后进行3D建模，并利用3D打印技术制造主要部件：断路器、隔离开关、互感器、避雷器等。模拟系统采用触控式人机交互界面，通过PLC和微电机在典型开关、闸刀间隔实现电动遥控操作和位置信号状态上送功能。
3.2 技术路线
3.2.1. 主要部件的3D建模
变电站各主要输变电设备均采用原有设备设计图确定的结构和尺寸，具有较高的逼真度和还原度。考虑到模拟展示效果，对变电站空间和输变电设备采取不同的缩小比例。
3.2.2 微电机的应用
受限于模拟系统个部件的尺寸大小，本系统采用了直径8mm的微型电机，内置于隔离开关支持瓷瓶内，通过电机旋转和限位装置实现隔离开关的分合。经过反复调整试验，确定了各个隔离开关控制电机的正反转电压和通电时间。
3.2.3 可编程逻辑控制系统
本系统使用PLC系统，用以控制电机和LED灯，同时接收现场部件状态。PLC则通过COM口与人际界面通讯。系统整体技术成熟，稳定可靠，并具备较好的冗余性和扩展性。
3.2.4 控制闭锁逻辑
本模拟系统具备遥控控制功能，为与实际变电站遥控功能想匹配，设计了相关的控制闭锁逻辑。在操作人员进行违规操作时进行闭锁并提醒，已达到五防逻辑培训的目的。
4 应用成效与前景前景
4.1 创新“三种人”培训考核模式
系统搭建并不能完全解决三种人培训，更为重要的是开发了一套变电检修人员作业考核机制和流程。该考核模式打破了原有的书面形式的考核形式，让各类人员在此系统中布置安措、指明工作范围、分析危险点所在等等，一步步实景操作使得培训和考核都显得十分直观和高效。截止2015年8月，工作负责人及工作票签发人考试42人次。
4.2 施工方案“沙盘”推演机制
施工方案是“一案三会”机制的首要核心，一份全面完善的施工方案是大型工程安全顺利开展的保障。原有施工方案的编制和审核，均是各负责人和技术员凭借经验进行修正，常常无法面面俱到。而在本系统上，则可以进行较为完整和全面的进程推演，对于排除安全隐患，预控风险具有显著作用。截止2015年8月已完成8次大型施工方案推演。
4.3. 事故分析现场还原
本公司曾组织现场事故还原分析会，对于事故案例的学习产生了显著成效，但相关各部门投入的时间精力较大，不能常常举行，且对系统问题难以还原。而本系统的使用和布置则十分方便，对于系统问题的还原有先天的优势。
4.4 新员工认知培训新课堂
传统的新员工入职培训，常常会到实际变电站进行参观，以期达到建立认识和观念的作用。但限于现场运行变电站的条件，以及视角的局限，往往不能对变电站全景和细节充分认知。而本系统则能够让新员工第一眼就对变电站全景有直观认识，在具体到细节部分，本系统也能较为完整地还原。而且通过各个间隔的遥控操作能够让新员工感受到看得见、摸得着的变电站。截止2015年4月，已完成认知教育100余人次。
5 结论
随着电网的发展，未来的变电检修工作对各类工作人员，尤其是工作负责人的要求将很高，为此需要建立与之相应的安全技能培训体系，同时更新培训手段。变电站动态模拟系统的提出，为此做出了一个有益的尝试，并取得了一定的成效。此外还有虚拟现实技术等也在电力安全培训中应用，具有其一定的特点和优势。[5]
参考文献：
[1] 宋建敏. 如何加强工作票“三种人”的管理[J]. 电力安全技术, 2011, 13(6): 47-48.
[2] 黄兆顺. 工作票"三种人"队伍建设是电力安全生产的基石[J]. 电力安全技术, 2010, 12(1): 46-47.
[3] 薛源. 论电力安全教育培训的创新[J].现代经济信息.2012,24,123.
[4] 郭瑞春 朱春晓 茹昉聪等. 电力企业安全规范学习中的体验式培训分析[J]. 产业与科技论坛, 2013, 12(9): 232-233.
[5] 陈奇朋 罗滇生 胡强等. 基于虚拟现实技术的电力作业仿真培训系统[J]. 计算机工程与应用, 2013, 49(11): 232-236.
作者简介：
翁张力（1989－），男，浙江宁波，助理工程师，从事电网运维检修。
论文作者:翁张力,刘鹏
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：变电站论文; 工作论文; 系统论文; 方式论文; 种人论文; 技术论文; 本系统论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;