城市轨道交通实训基地构建成果

供电牵引实训中心主要由供电与牵引模拟实训室、供电与牵引设备检修实训室、真实牵引变电所及设备实训室组成，如图3-117所示。

图3-117 城市轨道交通供电牵引实训中心的构成

1.供电与牵引模拟实训室（图3-118）

（1）实训室的功能描述 本实训室主要训练供电牵引管理与操作人员对供电牵引系统的管理与操作。通过实训，学员能熟练掌握供电牵引系统设备的构成、功能与操作技术。

图3-118 供电与牵引模拟实训室布局举例

（2）实训室的技术要求

1）软件要求：供电牵引技术培训多媒体教学虚拟仿真演示互动软件1套。能演示高低压供电牵引系统的工作原理和流程，包括牵引变电所的控制与操作、降压变配电的控制与功能、双路电源的切换与故障排除、杂散电流的防护等方面的演示，并能进行相应的互动，如设置及解决电路故障。

2）硬件要求：与软件相配的台式计算机、服务器，低压配电柜、综合电路测试仪、动力照明箱柜等实物设备或按真实比例缩小的模型，以及牵引变电所、接触网（轨）等设备模型或沙盘等。其设备能连接成系统，并有演示挂板和操作台，如图3-119所示。

图3-119 供电与牵引模拟实训室教学设备举例

（3）实训室设备举例 供电与牵引模拟实训室教学设备举例见表3-17。

表3-17 供电与牵引模拟实训室设备

（续）

图3-120 供电牵引实训控制室布置举例

图3-121 供电综合仿真实训系统软件显示

图3-122 牵引供电系统沙盘

2.供电与牵引设备检修实训室

（1）实训室的功能描述 本实训室主要训练供电牵引操作和维修人员对高低压供电牵引系统设备的检修与维护的技术能力。通过实训，学员能熟练掌握供电牵引系统设备的功能、结构、拆装、养护与维修技术。

（2）实训室的技术要求 一些真实设备，具体包括10kV户内交流金属封闭移开式开关柜、750V金属全封闭直流开关柜、750V整流柜（含轨道电位限制器、回流柜等）、400V交流开关设备、直流操作电源（含免维护电池）、计算机保护装置及自动化系统、继电保护自动化测试系统、仿真牵引变压器等；专业测试与维修工具。

（3）实训室设备举例 除上述一些实用设备及维修工具外，还有一些维修电工技能实训装置，如图3-124所示。包括电气控制线路，可编程序控制器和变频调速器及相应实训模块，3D仿真软件（包含电工电子、电机及变压器原理，电力拖动继电接触控制等模块）等。

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图3-123 站台电源模拟实训台

图3-124 维修电工技能实训装置举例

可以进行电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等实训，能完成电机基础、电机与拖动、PLC基础电路、交流电机调速系统、自动控制、PLC与变频器综合应用、电子技术、电力电子变流技术等实训项目，并能设置晶闸管触发脉冲的丢失、整流桥熔丝触发电路同步信号、触发电路的触发脉冲调节失效、直流调速系统电压反馈开路、直流调速系统电流截止负反馈、BT33锯齿波充电电容短路、直流调速系统给定单元开路等故障，模拟完成维修电工的应用技术和操作技能以及对维修电工技能的考核。

维修电工技能实训装置总体配置举例见表3-18。

表3-18 维修电工技能实训装置

3.真实牵引变电所及设备实训室

（1）实训室的功能描述 本实训室主要训练牵引供电操作、维修及管理人员对牵引供电系统设备的操作与维护的技术能力。通过实训，学员能熟练掌握牵引供电系统设备的功能、结构、操作、维修技术，加强真实体验。

（2）实训室的技术要求 城市轨道交通变电所按功能划分主要有四种类型，主变电所、牵引变电所、降压变电所和跟随变电所。作为培训之用，有真实降压整流混合变电所和牵引变电所各1个就足够了。降压整流混合变电所和牵引变电所所需设备按实际情况和需要及技术标准配备。

（3）实训室设备举例 以牵引变电所为例，其外部、内部设备如图3-125、图3-126所示。

图3-125 牵引变电所外部

图3-126 牵引变电所内部

牵引变电所包括分区亭、开闭所、AT所等，为了完成接受电能、变压和分配电能的工作，其电气接线可分为两大部分：一次接线（主接线）和二次接线。主接线是指牵引变电所内一次设备（即高压、强电流设备）的连接方式，也是变电所接受电能、变压和分配电能的通路，它反映了牵引变电所的基本结构和功能。二次接线是指牵引变电所内二次设备（即低电压、弱电流设备）的连接方式，其作用是对主接线中设备的工作状态进行控制、监测以及实现继电保护与运动化等。

主接线是根据变电所的容量规模、性能要求、电源条件及配电出线的要求确定的，基本主接线形式有单母线分段接线、带旁路母线的单母线分段接线、双母线接线、桥式接线、双T式（即分支式）接线等。

开闭所是指不进行电压变换而用开关设备实现电路开闭的配电所，一般有两条进线，然后多路馈出向枢纽站场接触网各分段供电。进线和出线均经过断路器，以实现接触网各分段停、供电灵活运行的目的；同时断路器对接触网短路故障进行保护，从而可以缩小事故停电范围。

分区亭设于两个牵引变电所之间，可使相邻接触网的供电区段（同一供电臂的上、下行或两相邻变电所的两供电臂）实现并联或单独工作。如果分区亭两侧的某一区段接触网发生短路故障，可由供电的牵引变电所馈电线断路器及分区亭断路器在继电保护的作用下自动跳闸，将故障段接触网切除，而非故障段的接触网仍照常工作，从而使事故范围缩小一半。

AT所牵引网采用AT供电方式时，在轨道沿线每隔一段距离设置一台自耦变压器（AT），该设置处所称为AT所，如图3-127所示。

图3-127 AT所

牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器（牵引变压器）、动力变压器、自耦变压器（AT）、所用变压器等；根据接线方式不同，又有单相变压器、三相变压器、三相/二相变压器等。

断路器是牵引变电所内最为重要的电气设备之一，它依靠本身所具有的强大的灭弧能力，不但可以带负荷切断各种电气设备和牵引网线路，更可与保护装置配合，快速、可靠地切断各种短路故障。牵引变电所目前应用最多的断路器有少油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。

隔离开关是一种在需要时将电气设备、线路与电源隔离开来的开关设备，由主刀闸、瓷绝缘子、支持底座、连杆和操作机构几部分组成。隔离开关按使用地点不同有户内式和户外式两种；按工作相数不同有三极和单极两种；按操作方式不同有电动和手动两种。

仅有变压器、开关等变配电设备是远远不能满足安全、可靠、高效供电等要求的，还需要用二次设备将其有效地监控、保护起来，因此，就需要一种变换装置将一次设备中的电气参数传递给二次设备，如仪表、继电器等。这种将高电压、大电流变换成低电压、小电流的设备就是互感器，变换电压的设备叫电压互感器，变换电流的设备叫电流互感器。