民用机场电力仿真模拟系统设计

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:王强{1} 胡丹{2}
[导读] 随着民航机场的快速崛起,对机场的电力保障要求则是越来越高。供电范围的增加,设备的更新换代
        王强{1} 胡丹{2}
        湖北机场集团公司{1}  湖北 武汉 430000           国网十堰供电公司{2}   湖北 十堰 442000
        摘要:随着民航机场的快速崛起,对机场的电力保障要求则是越来越高。供电范围的增加,设备的更新换代,操作系统和监控系统的复杂性,对运行人员的专业素质及技术水平的要求也是越来越严格。通过符合民用机场供电实际情况的仿真模拟系统,提高运行维修人员的专业技能,增强反事故处理能力,缩短对事故的处理时间,是保证机场电力系统安全、可靠、稳定运行的最佳途径,从而保障了民用机场安全稳定的运行,给旅客一个可靠的乘机环境。
        关键字:机场;变电站;仿真系统,设备
        供电作为民用机场重要保障单位,有着复杂的设备,高危的工作场所,这就使供电运维人员对电力设备运行分析、维护保养、事故判断、异常处理有着极高的要求。由于电力设备的带电运行,这就给事故判断及处理带来了很大的困难,更因为这些情况难以在实际中进行有效的操练,则变电站仿真系统模拟软件便成为提高从业人员技术的有效手段。
        民用机场变电站仿真模拟系统主要任务是:模拟日常巡视;模拟正常操作;异常情况处理分析;事故故障处理。
        以往的物理设备仿真,虽然直观、操作感好,但是造价昂贵,对场地以及数量都有很高的要求。而仿真系统依附于软件,对场地、环境等几乎没什么要求,哪怕只是简简单单的一台计算机都可以完成相关模拟,从而使整体的造价更低,维护更为便捷,升级改造更为方便,而且操作更简便直接,可以更有效的担负起培训任务。
        下面以武汉天河机场的供电系统为例进行设计讲解:
        一、模拟范围
南、北110kV电站、10kV开闭所以及各低压电站母联以上部分;涉及的装置主要由一次系统、二次保护及控制系统等。
1、电气一次部分模拟
以机场南北110kV为基本,模拟各种故障下,各级设备的电压、电流、信号传输等状态。仿真设备包括:母线、GIS设备,变压器、隔离开关、互感器、10kV配电柜及电压配电柜等。可根据该部分电气的工作原理以及实际工作情况,模拟各种故障以及模拟巡视、操作等各种培训。
2、综合自动化系统模拟
主要模拟监控后台的正常情况下和故障情况下的数据以及显示、声光等。要保证模拟状态和现实情况一致,模拟的位置和现场位置相对应,模拟告警和现场故障相一致等。


3、继电保护及自动装置模拟
模拟继电保护装置和自动装置的操作、显示、逻辑顺序等,以及故障情况下的相应变化。要求模拟的数据与实际相符合,模拟的逻辑与实际设备相符合,模拟的动作与实际相符合,能够更直观的显示出保护设备的启动、复归、时间等特性。
4、五防系统模拟
根据五防系统的实际情况,模拟正常操作以及故障和违规操作不同状态,要求完全根据各变电站实际情况制定。可以模拟出各种破坏五防系统的违规操作所带来的危害,以及破坏五防进行施工引起的各种严重后果等。
5、其他仿真模拟
模拟站内各高低压设备的正常时以及异常情况下的不同状态,包括电压、电流等参数指示,灯光显示,以及开关位置等。模拟出各种停送电倒闸操作,以及各种应急处置。
        二、仿真系统硬件组成部分
        仿真系统的硬件组成部分主要是计算机、网络设备、音响系统。
        一台教练员机,主要用于下达各指令任务;多台训练机,主要用于学员学习训练。
        网络设备,主要用于连接教练员机和学员机,实现数据通讯。
        音响系统,主要用于模拟各种故障警告。
        三、仿真软件组成部分
        由计算机软件、开发系统软件、电气模块软件、监控软件等组成。
四、仿真模拟故障内容
日常巡视任务、正常操作任务、大面积停电故障、南110kV失电后由北110kV电站通过航站楼T3电站带南站运行操作、单母线失电故障、控制回路故障、短路故障、接地故障、GIS异常故障、变压器故障、低压系统中通过ATMT合环操作、航站楼柴油发电机自启动等。
五、系统功能
该仿真系统要求与武汉天河机场电力室下属所有电站实际情况保持一致,应具备以下功能:
监视功能、巡视功能、设备操作功能、异常情况仿真功能、事故仿真功能、安全提示功能、五防模拟功能、天气模拟功能、培训功能。
        变电站仿真模拟系统适用于所有供电行业,其他的民用机场也可以根据自身的实际情况对其进行修改,如此一来,一套最符合该机场的仿真系统变可以得到完善,这样有利于更加有效的演练符合实际情况的事故以及培训相关运维人员,大大提高了相关人员应对突发事件的反应能力。
        总结:
        在仿真模拟系统上模拟演练,可以更好的弥补实际中无法演练的一些突发情况,更弥补了理论知识无法实践的不足,更有利于理论与实践相结合,提高各运维人员的业务能力以及技术水平,为提高机场供电保障有着重要意义。
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