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变压器实训总结(合集7篇)

时间:2023-03-14 15:18:57
变压器实训总结

变压器实训总结第1篇

关键词 电工进网作业 高压理论 培训 教学方法

为了规范电力行业、保障电气安全作业,根据国家电力监管委员会第15号令规定,电工进网作业许可证考试实行国家统一考试[1]。电工进网作业许可证是电工具有进网作业资格的有效证件。进网作业电工应当按照规定取得电工进网作业许可证并注册。未取得电工进网作业许可证或者电工进网作业许可证未注册的人员,不得进网作业。因此,电工进网作业许可证是保证电气安全的最基本措施之一,对其考试的培训教学要求应该主要针对进网作业电工的岗位需求,密切联系电力生产实践,注重科学应用,并以安全主线贯穿始终,力争具有针对性、实用性、先进性和科学性。

宿迁市电力培训中心高压电工进网作业许可证培训班开班以来已经为电力系统及相关单位培训了数百名员工。电工进网作业许可高压理论部分知识面广而宽,在考教分离的体系下,考试的广度及深度都逐渐加大,这对“电工进网作业许可证”的培训教学的改革和深入提出了严峻的考验。2011年11月28日,宿迁市第20期电工进网作业许可培训在泗阳开班,针对这次开班教学的实际情况对培训教学进行总结与改进,从而为以后的高压进网作业培训教学质量的提高打下坚实的基础。

一、电工进网作业许可考试培训的教学过程

(一)电力系统的基本知识

电力系统基本知识作为电工进网作业许可考试的第一部分起到了总述的作用。了解电力系统的基本构成、电力负荷的组成及分类就起到了极其重要的作用。这一章的教学主要手段是对基本概念的讲解,在理解的基础上识记关键知识点。结合学员实际的工作情况,将原理用最浅显的语句表达出来,方便记忆。

(二)电气安全技术及电力安全工作规程

进网电工作业首要的就是要掌握电气安全技术。高压理论部分的电气安全技术主要掌握电气安全用具和触电急救的方法,以及电气作业的安全技术和组织措施;了解电击方式及电气火灾补救措施等。这部分的内容与进网电工的实际工作息息相关,除了在本章做重要讲述之外,在其他各章都穿插了电气安全技术的相关内容。

(三)电力变压器的知识

变压器作为电力系统中核心部分,了解、掌握和熟悉电力变压器的各种专业基础知识显得非常重要。变压器的分类主要有电力变压器、仪用互感器和特种变压器。这其中就需要了解和熟悉变压器的工作原理、结构、型号及技术参数、运行条件及方式等知识点。本部分的教学采用的是理论教学和实际操作相结合的方式。讲授完理论部分之后紧接着就进行电力变压器的维护、排故等操作,这样就更加方便学员领会电力变压器的理论部分。经过实践教学,这部分的理实一体化收到了很不错的效果。然而由于学员的学历水平参差不齐,一部分学员对变压器的相关计算不能完全理解。对单相、三相变压器一次侧、二次侧额定电压、电流的计算感觉不太容易接受。但是不论是从电工进网作业许可考试的过关方面还是从工作实践出发电力变压器的计算都是比较重要的。因此如何让学员在理解电力变压器理论的基础上进行一二次侧的计算,在教学方法上尚待改进。

二、电工进网作业许可考试培训教学总结

(一)教学安排有所创新

电工进网作业许可考试培训的教学内容应该是针对岗位的普遍要求,电力实际生产和培训教学知识点密切结合。宿迁市第20期电工进网作业许可培训在教学安排上进行了一些改革。针对理论和实践教学的针对性和紧密型,采用理论教学培训之后立即进行与之相关的实践教学培训以强化理论联系实际的教学效果。在一定程度上体现了教学培训的针对性、实用性、先进性和科学性。

(二)教学内容不拘泥于教材

此次的电工进网作业许可培训内容不仅仅是为了应付过关考试,而是本着让学员多一点理论基础的原则。因此在编排教学内容的时候适当增加了电力安全工作规程变电部分及线路部分的相关知识点。另外最后一章电气安全部分将事故安全知识点分散到各个主要单元当中,并穿插了现场急救、人工呼吸法、高压触电急救,真正体现考证培训与安全培训贯穿始终。

(三)课堂气氛活跃,教学相长

此次的培训过程尽量改变了以往那种以讲解知识点为主的教学方式,让学员参与了学习讨论。实践证明,学员大胆发表意见,通过他们实际的施工经验来检验理论。在这样的轻松状态下,焕发了创造的热情,释放了巨大的学习潜能。

三、今后电工进网作业许可考试培训教学方法尚需改进

(一)进网作业人员的学历水平高低不等,年龄层次分布非常广,从二十来岁到四五十岁的员工都有。因此,需要制定针对年龄跨度大的学员范围的教学计划。让年龄低的学员学而精,年龄高的学员能基本理解原理。

(二)电工进网作业许可考试已经全部实现了无纸化考试,全部的考试内容都是通过电脑来完成。在考证过程中发现,有一部分年龄大,学历层次比较低的学员甚至不知道如何操作电脑,当然也就对这种形式的考试感觉吃力。因此,在今后的教学计划上,应该安排两个学时左右的时间为学员普及基本的电脑操作,有助于对于提高学员考证过关率。

四、结束语

进网电工许可证考试的培训时间是有限的,而涉及的知识面是广泛的,整个教学工作是一项重要而严谨的系统工作,关乎整个电力系统的安全。因此,需要在不断的培训教学过程积累经验,发扬有效的教学手段,摒弃传统落后的教学方法,积极探索,锐意进取,才能不断提高电力员工的整体知识水平和安全意识。

参考文献:

[1]国家电力监管委员会电力业务资质管理中心编写组. 电工进网作业许可考试参考教材――高压理论部分[M]. 中国财政经济出版社,2006.

变压器实训总结第2篇

供配电实训心得体会

工厂供电课程实训结束了,我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助,因为课程实训在很大程度上实现了理论与实际的相互结合,很好地实现了从书本到实际操作的一个过渡,反映了毕业之后从学校到社会的一个过程。俗话说的好:学以致用。学了不能用到生活中不能用到实践中,那么就相当于没有学。在这次实训中发现,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍然非常困难。

本次的实训地点是校内下安变配电所,变配电所的作用是将外面引入的电压变成用户所需的电压,并将电分配到各个用电点。实训时一个师傅理论联系实际,给我们上了一次生动而又具体实在的课程。这个变配电所主要由四个系统组成分别为高压系统、低压系统、计量系统等。配电柜由进线、测量、计量、变压器保护和进线保护组成。师傅说这个变配电所自动化集程度高,可以通过电脑终端来控制整个变配电所的用电断电、监控是否有异常情况等,这样不仅节约劳力,更重要的是提高效率,减少误差,及时排除异常情况。

通过师傅的介绍,我们了解到在变电站的每一项设计并不是纯粹的利用理论知识就能解决的,而是要用到许许多多的工程估算,参数,考虑到现场的环境与实际情况。供电工作要很好地为生产服务,切实保证生产和生活用电的需要,同时做好节能工作,要从以下基本要求做起:

(1)安全在电能的供应、分配和利用过程中,不应发生人生事故及设备事故。

(2)可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

(3)优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

(4)经济供电系统投资要尽量少,运行费要低,尽可能节约电能和减少有色金属消耗。

此外,在供电工作中,要合理处理局部和全局、当前和长远等关系,要做到局部与全局协调,顾全大局,适应可持续发展要求。

通过这一次实训我对变配电所生产过程有一个完整的概念;熟悉了变电所主接线连接方式、运行特点;初步了解了电气二次接线、继电保护及自动装置;了解了站用电的接线方式、备用方式及怎样提高站用电的供电可靠性;了解了控制屏、保护屏的布置情况及主控室的总体布置情况。通过这一次实训我学到了许多课堂上学不到的知识

课程实训是大学生在学校接受专业培养的一个重要环节,是大学生的一次综合性的训练和检验。通过这一次的实训,进一步巩固和加强了所学理论知识,懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,为今后走向工作岗位打下了良好的基础。通过这一次实训我也发现了自己很多不足之处,为以后的改进指明了方向。

相关阅读:供配电设备的标识

为了方便设备的管理,在验收完供配电设备后,应对供配电设备进行统一的标识,标识应准确、完整。

1、母排的标识的标

在供电系统中,三相供电相序的标识。我们分别把三相供电中的排列,如上、中、下或左、中、右以英文字母中A、B、C予以标识,零线以N、地线用PE标识。

在颜色标识里,根据规定,供电排列中的A、B、C三相交流电对应的颜色分别是黄、绿、红色,中性线颜色采用淡蓝色,接地线以黄/绿双色标识。

因此,可以在母排上标上相应的A、B、C、N、PE字母的标识。

2、高压回路的标识

在高层楼宇供电中,一般采用引进市电高压电缆至楼宇变配电所,经所内高压开关柜或环网柜后,由降压变压器转换成低压供给用户,所以在变配电所的高压开关柜或环网柜中,高压回路的标识可采取下面的方式:

高压进线总回路以市电供电回路命名标识。如XX变电站、XX线F24。

高压出线回路以分柜排列所供变压器位置进行标识。紧靠总柜的分柜为第一分柜;依次为第二、第三分柜……所以对高压出线回路可以这样标识:KMAN、PMAN其中K、P代表回路号,M代表分柜所处位置,AN代表该柜所供变压器号。例K4A5表示K回路第4分柜供5号变压器,P2A6表示P回路第2分柜供6号变压器。各标识分别贴于对应柜上。

另外,对于各回路的运行状态还需进行警示性标识。在已处供电运行的回路上,在其柜上挂“严禁合地刀”标识牌。在已处于停供电的回路上,在其柜上挂“严禁合闸,有人工作”标识牌。

3、变压器的标识

因变压器的设备容量、型号、规格、电压等级等内容在变压器的铭牌上已注明,所有变压器的标识,主要为高低压端母线排的标识和警示标识。母线排的标识前面已经讲过,高压端可用A、B、C从左到右进行标识,对应的低压端可用a、b、c、N从左到右进行标识。因为对变压器的巡视,有一个安全距离的问题,所以,在变压器的围栏上,应挂上“高压危验,请勿靠近”的标识牌。对于干式变压器,还应在变压器器身上贴“请勿触摸”标识。

4、集中配电设备的标识

配电房是配电设备集中的场所,对集中配电设备的标识,主要是对配电屏和开关柜功能,对配电屏进行标识。

我们在设备管理工作中,从配电屏总柜开始,依次以数字中的1P……NP对各配电屏进行排序,并以文字说明该柜功能,对配电屏进行标识。如:2P 3P 电容柜   开关柜

该标识贴于配电屏的上端。

开关柜中的开、关通常直接以文字标识,类似断路器按钮按其实际功能以文字标识,如“合闸”、“储能”、“分断”等。开关柜内开关所属回路的标识,可按开关所属配电屏的顺序、开关在该屏的位置及输出回路用户名称等进行标识。开关在该屏的位置可从上至下或从下至上,从左至右或从右至左用数字标识。输出回路用户名称,以文字直接标识。如“6P-3/会所”表示第6个配电屏的第三个开关柜输出至会所。该标识贴于开关柜面板上。

配电房内开关对应输出电缆也需进行标识,标识内容与所属开关标识相对应,且需将电缆线径及长度加上。如上述开关的输出电缆可这样标识:

6P-3/会所:VV22—3×70+1× 35;215m。

该标识以铁牌或塑料牌制作捆于电缆上。

在配电房中,应有适当数量的警示标识牌,对于停用开关或正在检修的开关,可分别挂上“禁止合闸,有人工作”,“禁止合闸,线路有人工作”等标识牌,以防误操作。

配电房门和变压器房门也须进行标识,房门上可喷刷“闪电”标识,对配电房还可标上“配电重地,闲人勿近”字样标识,变压器房则还可标上“高压危险,请勿靠近”字样。

变压器实训总结第3篇

1变压器故障分析

电力变压器固体绝缘材料和油在电和热的双重作用下,会产生各种气体,而这些气体将溶解于变压器内部的油中,通过对油中气体种类和含量进行分析,就能判断变压器的故障。产生的气体主要有氢气、烃类、一氧化碳和二氧化碳,其中氢气、甲烷、乙炔、乙烷、乙烯、一氧化碳、二氧化碳是判断故障时用到的主要气体,称为特征气体。热性故障主要是因热应力造成绝缘加速老化引起的。当过热只影响到绝缘油分解而不影响到其他材料时,会发生低温过热,此时主要产生低分子烃,特征气体主要是甲烷和乙烷,并且这两种烃占总烃的80%以上。当温度较低时,甲烷所占比例最大;当温度继续升高到500℃时,即中温过热,乙烯和氢气的含量急剧增大;温度继续升高到700℃(高温过热)以上时,会产生乙炔,但含量不太大,不会超过总烃量的6%。电性故障是在高电应力的作用下导致绝缘老化而引起的内部故障。根据能量密度的不同可分成不同的几种故障类型:(1)高能放电,常见的是线圈匝和层间击穿,其次是对地闪络及分接开关飞弧或者引线断裂,发生前没有先兆现象,很难预测。特征气体主要有乙炔、氢气,其次有乙烯和甲烷。(2)低能放电,低能放电发生的情况较多,如铁芯接地片接触不良或者引线接触不良而引起放电等。特征气体主要有乙炔和氢气,但烃的含量不高。(3)局部放电,局部放电较上面两个放电发生的机率要小很多,发生局部放电时,特征气体会跟随放电能量密度的变化而变化,通常总烃的含量不高,主要是氢气,还有甲烷,氢气通常占氢和总烃的90%以上。

2基于径向基神经网络的变压器故障诊断模型

RBF神经网络是由输入层、隐含层和输出层构成的三层前向网络[10]。输入向量信号传递到隐层,隐层有S1个隐神经元,其节点径向基传递函数为高斯函数(radbas);输出层有S2个神经元,节点函数是线性函数(pruelin)。函数网络的结构如图1所示。当输入向量进入网络的输入端时,径向基层的每个神经元都会输出一个值,代表输入向量和神经元权值向量之间的接近程度。如果输入向量与权值向量相差很多,则径向基层的输出接近0,经过第二层的线性神经元,也输出接近0;如果输入向量与权值向量很接近,则径向基层的输出接近1,经过第二层的线性神经元,输出值就更加接近第二层权值;在这个过程中,如果只有一个径向基神经元的输出为1,而其他的神经元输出均为0或者接近0,那么线性神经元层的输出就相当于输出为1的神经元对应的第二层权值的值。一般情况下,不止一个径向基神经元的输出为1,所以输出值就会有所不同。

2.1径向基神经网络输入输出设计网络输入层节点数就是一个故障模式包含的特征量数。基于油中溶解气体与内部故障的对应关系,本论文采用6种特征气体作为网络的输入向量,它们是H2,CH4,C2H4,C2H2,C2H6,CO2,这样,网络的输入层的节点数被确定为6.在对变压器的故障识别中,采用6种故障类型:低温过热、中低温过热、高温过热、低能放电、高能放电和局部放电,这样输出层的节点数也为6。下图为实现变压器故障诊断的RBF网络拓扑结构。

2.2径向基网络径向基函数确定及样本数据处理针对变压器故障的特点,本文选用高斯函数为径向基函数,具体如下式所示。其中:x是6维输入向量;c为基函数的中心,是与x具有相同维数的向量;δ决定基函数围绕中心点的宽度。径向基函数的优点在于:(1)表现的形式简单,即使是多变量的输入也不会增加过多的复杂性;(2)径向对称;(3)便于理论分析;(4)函数光滑性好,任意阶的倒数都存在。为保证网络的学习信息准确和网络不出现饱和,以及网络的规模不会过大,在把数据输入网络前,把数据进行归一化处理,归一化公式如下。其中:xi表示特征气体的数值,xmin表示所有气体数值中的最小值,xmax表示所有气体数值中的最大值。

2.3用径向基网络进行变压器故障诊断的基本步骤用RBF神经网络诊断变压器故障大致分为三步:(1)收集变压器故障样本数据,对输入向量即6种特征气体数据进行归一化处理;(2)为得到网络训练的输出向量,对变压器故障样本数据中的故障类型进行编码。从RBF神经网络的输入和输出样本数据中选出一些作待测样本,剩下的作训练样本;(3)构建和训练RBF神经网络。根据第一步和第二步得到的RBF神经网络的输入和输出训练样本和待测样本数据,构建和训练RBF神经网络,直到达到满意的精度为止。

3径向基神经网络训练及变压器故障诊断

RBF神经网络训练及变压器故障诊断实验在Mat⁃lab应用软件的神经网络工具箱中进行,实验选取273组故障数据作为训练样本,另外60组故障数据作为待测样本。利用函数newrb()构建RBF神经网络。newrb()函数可自动增加网络的隐层神经元数目,直到均方差满足精度或者神经元数目达到最大为止。调用方式如下:Net=newrb(P,T,goal,spread)其中,P为归一化以后的输入向量构成的矩阵,T为归一化以后的期望输出向量构成的矩阵,goal为训练精度,spread为径向基层的散布常数。用sim()进行故障诊断测试构建的RBF神经网络。调用方式如下:zhenduan=sim(netrbf,P1)其中,P1为归一化以后的待测样本的输入向量构成的矩阵。选取精度goal为0.02,径向基层的散布常数spread为5,构建和训练RBF神经网络,并用待测样本的输入向量P1进行故障诊断测试。RBF神经网络训练过程中的均方差变化情况如图3所示。从图中可以看到,均方差随着训练次数的增加而逐渐减小,当训练次数达到150次的时候,均方差达到目标值。RBF神经网络对待测样本的故障诊断结果如下所示。应用最大隶属原则,将zhenduan中的各个列向量的最大值取为1,其它分量的值取为0,然后与故障类型目标矩阵T1的各个列向量进行比较,有49个诊断结果正确,正确率为81.67%。选取精度goal为0.02,径向基层的散布常数spread分别取为spread=10、spread=14、spread=10.5,构建和训练RBF神经网络,并用待测样本的输入向量P1进行故障诊断测试,诊断结果准正确率列于表2。经比较可以得出,当spread=10.5时准确率最高。所以选择spread=10.5时训练得到的RBF神经网络模型变压器故障诊断模型。

4径向基神经网络故障诊断和三比值法的比较

三比值法的基本原理是变压器发生故障时,从变压器油中提取五种特征气体H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6的成分含量,计算出相应的三对比值C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6并赋予相应的编码,再由编码规则,得到一组编码表,然后根据提供的诊断标准就可找到相应的故障类型。用三比值法对上述60组样本检验数据P1进行故障诊断,结果如表3。从表3可以看出,用三比值法有26组数据无法诊断故障类型,有6组故障类型诊断错误,故有32组数据不能正确判断故障类型。三比值法与径向基神经网络模型故障诊断准确率的比较如表4所示。通过上面的实验可知,选择适合的spread参数,基于径向基神经网络模型的变压器故障诊断方法比三比值法具有很好的优越性,诊断的准确率有很大的提高。

5总结

变压器实训总结第4篇

到学生就业单位进行调查研究。分别到:火电厂,高压变电所,变电所,电业局等输变电单位进行调研。与有关人员:工段长、工程技术人员和一线操作人员进行交流,了解他们对教学的建议,他们需要什么样的毕业生,在动手能力方面应加强哪些内容。总结各用人单位对招聘的人员基本要求是:吃苦耐劳,认真负责,到工作岗位能较快的适应工作,所学理论知识能够在实际工作中得到应用,有好的基本操作技能训练。

二、进行教学内容的调整

在调查研究的基础上,分析现有的实践教学,我们从培养目标制定开始进行实践教学内容调整,包括电路、高压电技术、电机学、数字电子、等实验课的教学内容,电工工艺、仪表安装与调试、断路器拆装检修等实习,增加了生产一线所需要的实践教学内容。为去变电所工作的学生动手能力的提高,增加了“变电所运行与维护”的内容,包括隔离开和关断路器的拆装检修;长用测量仪表的安装与调试;无功补偿和防雷接地系统的安装与维护等。为去电厂工作的学生动手能力的提高,加强了“电能输送系统运行与维护”方面的内容,包括电力变压器的使用和维护、电厂仿真运行实习、发电厂防雷接地和电力电容器、测量仪表的安装调试和使用。

三、实训教学内容的落实

增加培训场地和设备,根据强化实训的内容,对已有的电工工艺实训室、电能计量实训室、PLC实训室、输电线路工艺实训室进行了评估。根据需要增添了部分实训设备,包括高压隔离开关、气体断路器、电压互感器、电流互感器和测量仪表等。新建了输变电控制实训室,购置了10千伏电气控制系统,包括10千伏输入系统、电力变压器、低压输出系统。在利用学校现有设备的基础上,我们还与一些单位建立了实习基地的关系,组织学生到生产一线进行顶岗培训。加强指导人员队伍建设。选派在理论和实践上都有较深造诣的教师和经验丰富的师傅指导动手能力的培训。教师负责理论和实践的结合,他们的主要任务是让学生不仅会操作,还要让学生弄清楚为什么这样操作。师傅的指导作用是使学生熟练掌握操作技能:包括隔离开关、断路器的拆装检修;防雷接地和无功补偿系统的安装;电力变压器的使用;各种测量仪表的安装与调试;发电厂防雷接地和电力电容器安装等方面提高动手能力,达到熟练的程度。时间安排。专业岗位的训练时间安排采取了如下办法:一是充分利用实习时间。二是利用好最后一个学期的时间,最后一学期把毕业实习和毕业设计与岗位培训结合进行。学生可以搞毕业设计,也可以不搞毕业设计,而进行提高动手能力负面的培训,培训合格并写出半年岗位培训的经验总结即可。三是结合专业提高动手能力组织好第二课堂活动,按不同的专业侧重点,把学生的第二课堂活动分成相对应的小组来进行,这也是提高学生动手能力的好方法。学生动手能力的培训在白天进行,也在早、晚和周六、周日休息时间进行。培训制度。为保证提高学生动手能力培训的质量,制定了严格的管理制定。一是对指导人员的要求,包括人员的选择要求,在培训中的责任,对学生的管理要求。二是对受培训学生的的要求,包括按时参加专业岗位培训,在培训中虚心学习,认真刻苦。培训制度的制定与实施保证了提高学生动手能力的质量。检查。按照培训制度,输变电系对专业岗位培训进行经常性的检查,学院进行不定期的检查。在检查过程中,对认真进行指导和管理的教学人员和学生进行表扬,对教学人员存在的问题及时解决,对不认真学习的学生进行批评教育。对培训中出现的其他问题,及时解决。结果。通过强化的“变电所运行与维护”和“电能输送系统运行与维护”的专业岗位的训练,使经过训练的学生在断路器、隔离开关的拆装检修;各种测量仪表的安装与调试;防雷接地和无功补偿系统的安装与维护;电厂仿真运行实习;电力变压器的使用和维护;测量仪表的安装调试和使用;发电厂防雷接地和电力电容器等方面的实际动手能力有了明显的提高。受提高动手能力培训的学生普遍感到:通过这样的培训,个人在一个方面的实际动手能力强了许多,毕业后在该岗位工作,心里有把握多了,这样的培训好。

四、结论

变压器实训总结第5篇

关键词:变压器;故障模拟;智能实训装置

作者简介:徐光举(1961-),男,江苏连云港人,江苏省电力公司职业技能训练基地,工程师;张长营(1968-),男,江苏宿迁人,江苏省电力公司职业技能训练基地,高级工程师。(江苏 连云港 222069)

中图分类号:TM4?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)36-0138-03

电力变压器是一个重要的电气设备,不同电压等级的电力线路要依靠不同型式的电力变压器将其连接起来,组成一个强大的电力系统,而处于电力系统末端的配电网中大量的配电变压器更是发挥着重要的作用,它直接为电力用户提供电能,一旦配电变压器出现故障将会影响电力用户的生产和生活用电,因此能否准确、快速地判别配电变压器故障进而排除故障,在尽可能短的时间内恢复配电变压器运行不仅事关电力优质服务质量,而且考验着电力运行和检修人员的技能水平。因此,对电力变压器运行和检修人员进行变压器基础知识和相关技能培训,使他们掌握相应的变压器运行和检修知识、技能尤为重要。

基于配电变压器故障模拟的智能实训装置研究与开发,将通过模拟配电变压器在运行中常见的故障现象,让学员在实训中通过故障现象准确地对故障类型进行判别,同时通过相应的仪器仪表测量对故障点进行确定,进而提出排除故障的方法,对于提高配电变压器运行与检修人员的技能水平将起到事半功倍的效果。

一、国内外研究水平综述

经查证,国内外对变压器相关技能的教学与培训方法,目前仅限于对变压器原理的讲解和对某一类型变压器进行解剖观察,还不能对变压器运行中可能发生的故障现象进行再现,同时由于培训用的变压器一旦选定,在变压器相关性能测试和试验中,只要变压器本身电气特性没有变化,测试数据具有唯一性,无法实现对多位学员进行个性化测试考核,这种培训方式不利于学员的理解和学习,在教学实践中诟病颇多。因此,提高员工实际操作技能以及维护、检修和测试技术水平,进行配电变压器智能仿真实训装置的研发和设计,改进现有教学与培训方式势在必行。

据了解,现阶段国内外研究机构尚未出现类似的理论研究和产品研发,本实训装置的研发结合变压器实际运行环境,模拟变压器发生故障时的参数变化,揭示不同故障时变压器参数变化的规律性,属国内外技术首创。

二、装置研发的理论和实践依据

1.原理简述

配电变压器在出厂试验和正常运行以及故障发生时的电气参数检测中需要进行绝缘耐压试验、绝缘电阻试验、直流电阻测试、容量测试、变比及连接组别等测试试验,该类试验如耐压试验在实际进行时危险性较大,技术要求也较高,一般在实验室环境下均不进行该类试验;绝缘电阻试验在实际试验中,无法模拟多种绝缘特性,使用真实变压器作为试验对象,测试数据单一,变压器故障发生时的参数变化无法模拟;直流电阻和变压器容量参数在不同变压器上体现不同的测试电阻值,电阻值从mΩ到几十Ω不易模拟;变比及连接组别无法加载实际电压实现变比测试。针对以上变压器试验存在的问题,对现有变压器进行模拟实训具有一定的现实必要性。

现场教学中,通常是将实际应用的某一型号配电变压器搬到实训室,让学员进行测试实训,实训变压器到位后,各类参数均恒定不变,学员很难从变压器参数的变化中判别故障状态和故障类型,非常不利于教学及考核。因此,为了便于教学与考核,减少操作时的危险性,需要对现有变压器实训装置进行改进。基于配电变压器故障模拟的实训装置将应用模拟技术通过改进10kV油浸电力变压器内部的原理结构,将原配电变压器内部铁心及线圈去掉,在变压器内部安装直流电阻模拟部件、容量测量模拟部件、绝缘耐压部件、变比设定模拟部件等需要进行变压器模拟实训的部件,同时保持实训装置外观、实训用的测试设备与真实测试设备完全一致,并通过软件控制设定实现变压器不同容量参数的设定和模拟,测试变压器通过无线方式与计算机控制主机通讯,实现数据传输无线化、参数设定智能化、数据模拟多样化的设计,实训人员操作测试设备和使用真实测试设备的方法和步骤一样,实现各类配电变压器的电气参数的测试和分析,从而解决了配电变压器电气参数检测实训中试验安全性和试验多样性的技术难题,同时也为模拟配电变压器不同状态下的电气参数量提供了可能。

2.研发依据

通过对现有变压器技术规范及技术标准的研究,总结现有变压器需要进行的试验及检定项目,根据GB-50150-2006《电气装置安装工程-电气设备交接试验标准》的技术要求,结合现场实际运行环境,油浸电力变压器需要进行的交接试验及满足标准如下:

(1)测量绕组连同套管的直流电阻,应符合下列规定:

1)测量应在各分接头的所有位置上进行。

2)1600kVA及以下电压等级三相变压器,各相测得值的相互差值应小于平均值的4%,线间测得值的相互差值应小于平均值的2%;1600kVA以上三相变压器,各相测得值的相互差值应小于平均值的2%;线间测得值的相互差值应小于平均值的1%。

3)变压器的直流电阻与同温下产品出厂的实测数值进行比较,相应变化不应大于2%;不同温度下电阻值按照下式换算:

R2=R1(T+t2)/(T+t1)

式中R1、R2分别为温度在t1、t2时的电阻值;T为计算用常数,铜导线取235,铝导线取225。

(2)检查所有分接头的电压比,与制造厂铭牌数据相比应无明显差别,且应符合电压比的规律。

(3)检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性;必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。

(4)测量与铁芯绝缘的各紧固件(连片可拆开者)及铁芯(有外引接地线的)绝缘电阻,应符合下列规定:

1)进行器身检查的变压器,应测量可接触到的穿心螺栓、轭铁夹件及绑扎钢带对铁轭、铁心、油箱及绕组压环的绝缘电阻。当轭铁梁及穿心螺栓一端与铁心连接时,应将连接片断开后进行试验。

2)不进行器身检查的变压器或进行器身检查的变压器,所有安装工作结束后应进行铁心和夹件(有外引接地线的)的绝缘电阻测量。

3)铁心必须为一点接地;对变压器上专用的铁心接地线引出套管时,应在注油前测量其对外壳的绝缘电阻。

4)采用2500V兆欧表测量,持续时间为1min,应无闪络及击穿现象。

(5)测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数,应符合下列规定:

1)绝缘电阻值不低于产品出厂试验值的70%。

2)当测量温度与产品出厂试验时的温度不符合时,可按表1换算到同一温度时的数值进行比较。

注:表中K为实测温度减去20℃的绝对值;测量温度以上层油温为准。

当测量绝缘电阻的温度差不是表1中所列数值时,其换算系数A可用线性插入法确定,也可按下述公式计算:

A=1.5K/10

校正到20℃时的绝缘电阻值可用下述公式计算:

当实测温度为20℃以上时:

R20=ARt

当实测温度为20℃以下时:

R20=Rt/A

式中R20为校正到20℃时的绝缘电阻值(MΩ);Rt是在测量温度下的绝缘电阻值(MΩ)。

(6)绕组连同套管的交流耐压试验,应符合表2规定。

针对以上变压器交接试验标准要求,根据实际应用环境进行的试验项目,特设计模拟变压器及模拟测试设备进行要求的试验项目,试验项目测试满足以上技术标准要求。

3.关键技术及难点

装置研发的主要内容是对配电变压器的模拟,根据实际应用测试设备的步骤及方法,装置根据设定项目制定的相应测试分析项。

(1)本项目的关键技术一是解决了实际耐压试验危险性较高的问题。二是解决了直流电阻按照变压器容量的不同从毫欧级到欧姆级线性变化等多种量级模拟的问题。三是解决了变比测试无法加载真实电压的问题。四是解决了多状态变压器特性的模拟。

(2)技术难点:配电变压器内部的改进以及变压器参数设定智能化、多样化的实现路径是装置研发与设计的主要技术难点。

三、装置研究内容和实施方案

1.研究内容

(1)需求研究。主要研究配电变压器检修、试验培训的现状和发展趋势,国家和行业相关标准,现有装置的技术与性能特点,以确定装置研发的差异化方向,最后编制需求分析报告和装置功能性能规格书。

(2)硬件平台方案研究。根据需求分析报告和装置功能性能规格书的要求,设计满足上述报告和功能性能要求的硬件平台技术方案,包括技术方案、机械结构、主要器件选择等。

(3)软件平台方案研究。根据需求分析报告和装置功能、性能规格书的要求,设计满足上述报告和功能性能要求的软件平台技术方案,包括软件架构、操作系统选择、编程工具选择、功能模块划分等。

(4)模拟变压器测试仪器配置和测量算法方案研究。研究我国配电变压器交接试验的应用需求,并根据该需求确定装置设计的测试应用方案,以及对应的模拟变压器的技术参数和测试数据标准,设计模拟变压器测试项目功能模块,制定各个测试项目的技术参数要求。在上述工作的基础上,设计整体软件实现方案,包括逻辑图与流程图。

2.技术实施方案

(1)总体方案。通过对配电变压器交接试验项目需求和技术条件研究,确定装置的总体方案及原则如下:

1)变压器外形设计方案。采用标准10kV配电变压器外壳,去掉铁芯及线圈,保留高低压接线柱、调压分接开关、油位指示器等变压器部件,在变压器一侧对变压器外壳进行改进,改进后的外壳采用开门式设计,方便测试部件的安装及维护工作。

2)测试仪器外观设计方案。根据配电变压器交接试验项目需要用到的测试项目对变压器装置进行改进,在配电变压器内部增加各测试功能模块,配置必要的测试电路,以实现原测试仪器应实现的测量功能。

3)采用高速工业CPU设计。为提高性能和可靠性,所有测试仪器及模拟变压器装置均需采用高速CPU设计。模拟变压器各功能部件采用高可靠性通用元器件设计,以提高管理性能以及兼容性与扩展性。

4)装置抗干扰设计。装置结构采用全密封设计;印刷电路板设计选用静电放电保护(ESD)的芯片以及快速瞬变电压抑制器件,采用表面安装技术(SMT)及多层印制板,全部选用工业级芯片,以满足装置体积、可靠性以及电磁兼容能力等要求。

(2)硬件方案。组成系统装置的主要设备有:模拟变压器装置、摇表、直流电阻测试仪、容量测试仪、耐压仪、变比测试仪等设备。

模拟变压器设计:模拟变压器采用真实10kV配电变压器外壳,内部去掉变压器铁芯及线圈,针对变压器测试试验项目设计不同模拟功能部件,如安装绝缘耐压模拟部件、吸收比及极化指数模拟部件、直流电阻模拟部件、容量测试模拟部件等,模拟部件输入信号分别接到变压器A、B、C三相高压接线端子和a、b、c、n低压接线端子及地线上,各模拟部件间通过继电器控制断开和接入到各接线端子。

1)绝缘耐压模拟部件。配电变压器故障模拟智能实训装置绝缘模拟部件,通过软件设定改进变压器高低压接线端子之间以及与变压器接地线之间的电阻值,实现配电变压器绝缘电阻故障的设定和模拟,模拟绝缘电阻在0Ω到500MΩ之间,模拟绝缘电阻设定细度为20MΩ,并能模拟变压器断线功能,即变压器接线端子间绝缘电阻为∞。

配电变压器耐压模拟:通过改进耐压测试仪器及模拟变压器实现,模拟耐压仪可以按照正常方式进行接线、升压,但是加载到变压器上的电压并不是实际输出的几千伏高压,而是30V低压,同时通过计算机设定实现变压器放电声音模拟,以达到真实的试验效果。

2)吸收比及极化指数模拟部件。根据电容具备充放电的特性,在绝缘实验电阻回路中串入耐压及容量大的电容器,通过电容器充放电的曲线特性,模拟不同时间点的绝缘电阻值,即实现吸收比及极化指数的模拟功能。

3)直流电阻模拟部件。直流电阻模拟通过在变压器一次侧接入0~30Ω不同组合形式的电阻值,模拟一次侧直流电阻,在变压器低压侧(二次侧)接入0~0.021Ω不同组合方式的电阻值,模拟二次侧直流电阻,各电阻档位设定及控制通过计算机控制实现,并能模拟故障状态下组合电阻值。

4)容量测试模拟部件。配电变压器容量测试模拟部件通过计算机控制在一次侧接入7~80Ω不同组合电阻值,并能模拟不平衡条件下的各项电阻值。

5)变比测试模拟部件。配电变压器变比模拟根据变比测试仪的特性,模拟部件通过测试一次侧接入的电压值及相位过零点,在二次侧产生设定比例的电压及相位角,模拟变比功能,模拟部件通过检测励磁调节开关的接入点位置,产生不同变比条件下的二次电压值。

(3)软件方案。系统软件设计采用模块化设计,主控制计算机实现总体控制和设定,主控制计算机通过无线通讯方式实现与模拟变压器的数据交换。

模拟变压器各模拟功能模块需根据接收到的计算机设定命令,做出判断,确定工作模块内容及设定项目,供学员通过测试仪器进行实际测量。

通过主控制计算机可以实现各模拟模块项目的设定,可以根据测试的需要设定不同的变压器故障。

(4)通信方案。根据方案设计的可靠性及现场运行环境的需要,同时由于真实现场接线只有电源线和测试线,没有独立的变压器与模拟模块的通讯线,为了和真实现场保持一致,特选择无线通讯方式,为了实现多设备间的互通,需采用无线组网方式实现。

3.装置研究步骤及开发方法

装置的研究与开发需要进行计算机程序设计、硬件电路设计和单片机控制程序设计,同时装置研发需采用理论分析和试验验证法进行设计:

(1)前期先进行市场调研与分析,论证项目设计的可行性和必要性。

(2)与相关电力培训机构专家和电力生产一线技术人员进行沟通,进行实训内容及可行性研究,确定装置研发实施方案,重点解决技术难点问题。

(3)对设计功能模块进行相应试验验证,对各模拟模块方案进行设计验证。

(4)设计产品软硬件;并试制样机。

(5)对设计产品进行功能调试,确定测试指标。

(6)进行指标检定和功能检定。

装置研发技术路线框图如图1所示。

四、预期目标和成果形式及创新点

通过装置的研究与开发工作,系统分析了实现配电变压器预防性和特性试验的模拟测试以及对应的技能培训,创新性地引入了多型号配电变压器电气特性和电气参数的模拟技术,研究了现有试验条件下根据不同型号配电变压器及测试试验设备的操作,加强对相关配电变压器运行和检修人员的技术技能培训。装置的主要技术创新点为配电变压器试验数据传输无线化、参数设定智能化、数据模拟多样化的设计。

参考文献:

[1]国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材[M].北京:中国电力出版社,2011.

[2]职业技能鉴定指导书——变压器检修[M].北京:中国电力出版社,

变压器实训总结第6篇

关键词: BP神经网络; 故障诊断; Matlab

中图分类号: TM407 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)01-0045-03

1 引言

变压器是电力系统重要的运行设备之一,同时也是电力系统中发生事故最多的设备之一。变压器内部电场分布不均匀,结构复杂,而且随着电压等级的增高,电网容量加大和覆盖面增广,变压器事故率成上升趋势。根据近几年全国电力可靠性统计分析结果来看,变压器故障率最大的部位是内绝缘,主要故障是因为变压器运行环境恶劣、绝缘老化严重、变压器制造质量有问题等引起的。变压器故障发生时,通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧,然后电力设备发生短路或其他故障,轻则停电检修,直接影响生产,重则会发生变压器爆炸,造成重大经济损失。所以变压器的运行状态直接影响系统运行的安全与稳定。

变压器故障诊断技术的研究一直是国内外的热点,并已经获得了大量的经验,形成了多种诊断方法。经大量研究和实测经验表明,采用油中溶解气体的气相色谱分析法(Dissolved Gas Analysis),简称DGA,是监视变压器安全运行的最有效的措施之一。DGA的原理是测量变压器溶解气体的组分和含量,用来分析变压器的潜伏性故障。

BP(Back Propagation)网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。

本文从多因素分析并诊断变压器内部故障,准确判断变压器的潜伏性故障或隐患的类型,及时排除故障或预测故障的可能发展,以保证电力系统运行的稳定性。可大量节省故障排除的人力物力,减轻工人繁重的体力劳动,从技术上保证电网的安全稳定运行,具有巨大的社会和经济效益。

2 基于BP网络的变压器故障诊断模型

网络结构如图1所示,BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hide layer)和输出层(output layer),其中隐层的数量可以为一个或者多个。

隐节点的输出:

在确定输入向量时,将油中溶解气体含量的数据作为网络的输入特征向量。反应变压器状态的特征气体主要是H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、CO、CO2七种气体。经过综合考虑选取变压器色谱试验的五种关键气体,即H2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6作为BP网络的输入,变压器状态模式用Ok表示,可表示多种故障状态。无故障(O1),中低温过热(O2,150℃700℃),低能量放电(O4),高能量放电(O5)五个状态来表示。

3 BP神经网络程序实现

BP 网络算法的中心思想是将学习过程分成正向传播和误差反向传播两个阶段。第一阶段,是将训练样本数据从输入层―隐含层―输出层的正向传播过程。经过第一阶段后,若输出层的实际输出与期望输出相差太大,则转向第二阶段。第二阶段,通过误差反向传播来修正权系数和阈值。将它们的误差以某种形式通过输出层一隐含层一输入层的反向传播。并将误差分摊给各层的所有神经元,从而获得各层单元的误差信号,将此误差信号作为下一次迭代的已知量。经过不断重复上述两个过程也就是对多个样本的反复训练,直到误差满足给定精度要求或己达到规定的学习次数,即完成了学习过程。学习流程图如图2所示。

4 BP算法的改进

BP算法实质上是非线性优化问题的梯度算法,它存在着收敛性问题,即该算法不能保证学习的结果一定收敛到均方误差的全局最小点,而可能陷入局部极小点,从而使网络收敛很慢,发生迟钝,甚至失去继续学习的能力。若系统在学习过程中停止在误差函数的局部最小值点上,则不管经历多少次迭代,系统误差函数都将停留在某个较大值上。从而导致虽然期望得到全局最小值所对应的{ω}min,但系统却留在某局部最小值所对应的{ω}local。可采用几种常用的改进方法。

a)自适应学习速率

太大的学习速率导致学习不稳定,太小的学习速率又导致极长的训练时间,因而在训练过程中,最好能自动调整学习速率。通常采用的方法是从某个学习速率η开始,增加和减小该速率,比较两者分别产生的结果,选择对应于产生结果较好的那个速率,即对应于总误差比较小的速率,作为下一步更新的起始点。

学习速率的调节公式如4-1所示:

η(t+1)=kincη(t) E(t+1)<E(t)kdecη(t) E(t+1)>E(t)η(t) 其他 (4-1)

式中,学习率增量因子kinc>1,一般选为1.05;学习率减量因子0<kdec<1,一般选为0.7;E(t+1)第t+1次、第t次迭代后总的误差平方和;η为学习速率,在标准BP算法中,一般取为0~1的一个定值。若E(t+1)E(t)时,表明第t次迭代是无效的,乘以减量因子,减小学习步长,从而减小无效迭代,加快网络学习速度。

b)附加动量法

为了减小学习过程的振荡趋势,改善收敛性,可在梯度下降算法的基础上引入动量系数α,权值调节公式如4-2所示:

动量系数α取值必须在0~1之间,一般选为0.9。表示BP算法中的误差平方和对权值的负梯度。

该方法所加入的动量项实质上相当于阻尼项,它减小了学习过程的振荡趋势,降低了网络对于误差曲面局部细节的敏感性,有效地抑制了网络陷于局部极小。

附加动量法的缺点是,要求训练的初始值在误差曲面上的位置所在的误差下降方向与误差最小值的运动方向一致。如果初始误差点的斜率下降方向与通向最小值的方向相反,则附加动量法失败,训练结果将同样落入局部极小值而不能自拔。初始值选得太靠近局部极小值也不行,学习速率太小也不行。

c)自适应学习速率动量BP法

该算法是将自适应学习速率法和附加动量法相结合,在网络训练过程中,不但使学习速率根据局部误差曲面作出不断调整,而且利用动量项使同一梯度方向上权值的修正量增加,起到加速修正的作用。从而大幅度提高网络的收敛速度,减小陷入局部极小的概率。

d)LM优化法

LM(Levenberg Marquardt)算法是建立在一种优化方法基础上的训练算法。常规的BP算法需要较长的训练时间,而LM算法比常规BP算法要快得多,但它需要更多的内存。通常LM算法所需要的内存为BP算法的S・P倍。其中S为输出神经元个数,P为训练网络的输入输出矢量数。

LM调整公式如4-3所示:

w==(JTJ+μI)-1JTe (4-3)

其中J为误差对权值或阈值微分的雅可比矩阵,e为误差向量,μ为一个自适应调整的标量。变量μ确定了学习是根据牛顿法还是梯度法来完成的,随着μ的增大,上式就近似于梯度法;当μ很小时,上式就变成牛顿法,因此学习过程主要根据梯度下降法。只要迭代过程使误差e增加,μ也就会增加,直到误差不再增加为止。但是,如果μ太大,会使学习停止,当已经找到最小误差时,就会出现这种情况,所以μ达到最大值时要停止学习。

e)弹性BP法

在采用激活函数为S形函数的最速下降BP法训练网络时,可能会产生由于梯度的变化幅度很小,而导致权值和阈值的修正量也很小的,使训练时间变长的问题。在训练中可在权值修正中引入修正因子。当连续两次迭代的梯度方向相同时,将权值和阈值的修正量乘以增量因子,使修正值增加;当连续两次迭代的梯度方向相反时,将权值和阈值的修正量乘以减量因子,使修正值减小,从而克服梯度幅度的不利影响。权值和阈值修正量的调节公式如4-4所示:

5 BP网络的训练及检验

从理论上讲,BP神经网络对其输入无限制,因此对输入变量也不必预处理。但是,输入变量经过预处理后,就使网络训练一开始各变量的重要性处于同等地位,就可防止采用Sigmoid激活函数的BP网络因净输入的绝对值过大而使神经元饱和,继而使权值调整进入误差曲面的平坦区。

根据国内部分故障变压器色谱实际统计数据,选出比较可靠的36组数据作为训练样本,本文的神经网络训练中不直接将各种气体含量作为输入矢量以免影响正常训练和诊断。将训练样本作归一化处理,以上面五种气体含量各自占气体总量的相对百分比作为输入矢量。

本文的神经网络首先选择一个隐含层,通过调整隐含层神经元数提高网络性能,若获得满意性能,则不考虑增加隐含层数;反之则增加隐含层数。

隐层节点数往往根据前人设计所得的经验和自己的训练来确定。经验公式为:

其中,m是隐层节点数,n为输入节点数,l为输出节点数,α为1~10之间的常数。

本文中n=5,l=5,所以m∈[4,13]。在训练时,对不同隐层节点数训练,观察结果,最终确定为12。

综合各个因素,建立结构为5-12-5型的变压器故障诊断BP神经网络模型,并分析不同训练函数的训练精度和收敛速度。不同训练函数的比较结果如表5.1所示。

比较各种训练函数的收敛时间和最终训练精度,本文选取trainlm做为合适的训练函数。

使用检验样本进行检验时,正确率可达80%以上,验证了BP网络故障诊断的优越性。

6 小结

本文对基于BP网络的变压器故障诊断进行了研究。本文提出的方法其特点是选取变压器故障训练样本进行训练, 使BP 网络能够记忆不同情况下各种故障特征, 从而当系统处于每一种情况下都能获得正确的诊断效果。使用Matlab软件对模型进行仿真,通过对样本的训练和对故障诊断样本的诊断,故障诊断正确率达80%以上,满足实际要求,验证了该算法的优越性,说明本文建立的变压器故障诊断BP神经网络模型是合适的、可行的、正确的,能够很好的应用于变压器的故障诊断。

参考文献:

[1] 操敦奎.变压器油中气体分析诊断与故障检查[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2] 闻新等.MATLAB神经网络应用设计[M].北京:科学出版社,2000.

[3] 李霜,王朗珠,张为,等.基于DGA的改进BP神经网络的变压器故障诊断方法[J].变压器,2010,47(12):61-65.

[4] 孙志强等.神经网络理论与MATLAB7实现[M].北京:电子工业出版社,2005.

[5] 付超,安国庆.变压器的故障诊断与分析[J].科协论坛,2010,10(2):15-16.

变压器实训总结第7篇

根据2001年教育部颁布的《中等职业学校电子技术应专业教学指导方案》中,电机与电气控制教学的基本要求和行业的职业技能鉴定及维修电工中级技术等级考核标准在实践教学中,为了把这两门课程更有机结合起来展开更有效的教学(除了要充分考虑到学生现有的学习能力及基础知识,教师的教学方法和正确引导及激励很大程度决定学生能否学会学习方法,主动学习,善于思考,或掌握必要的用来指导实践的理论基础。)我校同各相关院校一样,都在围绕如何加强实践教学和提高实际操作能力这一环节,寻找更有效的教学途径来促进和提高学校的教学质量。经过十几年来的实践教学、探索和不断总结,我认为用散件组合来做电机与电气控制和维修电工课程中相关电气控制及电力拖动的实验实训非常灵活且效果好。

一、实验实训灵活

目前市场上各种型号的成套电工电子、电气控制与电力拖动控制等实验实训设备很多。虽然功能也很多,外观也很好看,也很壮观。也给实验实训教学中带来方便,更给一些想升级的院校创造了条件。但由于它昂贵,很多院校望而莫及。也有些院校由于种种原因把它当成"摆设",也有院校只作为实验设备,而舍不得让学生做实训,未能充分发挥其作用。而用散件组合经济,只是成套设备的1/5.它不仅经济,其最大特点是给实验实训教学中带来很大灵活;不仅可当实验用而且更适用于实训之用。当用于实验时,我们可以根据电路原理图选择不同原器件通过导线的连接组成一定功能来做实验。通过实验来验证不同电路的原理。如电力拖动控制中的正反转控制,只在单向控制基础上增加一个接触器。把单向控制按钮更换成三联控制按钮。在做Y-Δ降压控制实验只在正反控制基础上再增加一个接触器,一个时间继电器,按钮可换可不换;作自动往返控制实验时,也在正反转控制基础上增加四个限位开关(或行程开关)便可以了。它们灵活的共同特点是在控制板上(500X600mm木板)根据不同电路原理及要求增减不同功能的各种控制电器,然后通过导轨或螺丝固定在控制板上。用于技能比赛前或参加职业技能鉴定前的实训更适应。因实训的特点是通过反复拆装练习来不断提高组装(安装),或排除故障(维修)的熟练程度(即速度)及质量。在实训过程中各种原器件经过反复拆装容易损坏,这是成套设备和散件组合的共同点。但在更换损坏原器件时,成套设备往往由于不同型号、外型、尺寸、空间等原因,时常一时难于修复而影响它的实验实训的开出率(利用率)。而散件组合却不同,不受空间、尺寸的限制一般都可以替换修复。其次是原器件容易分类保管。

二、实验实训效果好

实验的目的是为验证理论的真实性及变化规律。维修电工这门课程更不例外。它是一门专业课,牵涉的基础理论很多,有强电、弱电、有电机、变压器、还有电力拖动与控制等。在学习过程中有些理论性很强、很抽象、不直观,因此实验及实验手段过程将直接影响着整个实验效果。如做变压器原理实验,正常情况下都是用一个绕制好的变压器,往高压端输入电源让学生测量低压端的电压或者是往低压端输入电源让学生测量高压端的电压。来让学生明白变压器的变压(即可升压又可降压)原理及作用。这种做法让相当一部分学生做完实验后只知道变压器会"变"压,而不知道怎么变压,还有相当多的学生不明白变压器的两个绕组相互不链接,为什么往一边绕组通入电后,另一个绕组就有电?为了让学生明白这个道理,我用一个旧的接触器铁心和线圈、一些变压器散件供实验专用。通过在原旧线圈外环绕上不同匝数的线圈来获取不同电压,让学生明白通过改变线圈匝数可改变输出电压大小。在做完这个实验后,把铁心取出,用非导磁材料,最好用木头做一个同铁心一样尺寸来替代原铁心,重做上述实验(由于没有铁心通电时间要短,否则线圈会烧坏),让学生懂得没有铁心的变压情况,以及铁心的作用。通过这个实验能让学生真正明白二次绕组的电是通过"磁"来传递的(即电-磁-电)更能让学生真正理解书上所讲的电磁感 应原理。这个实验所用的铁心如选用"口"字形,把两线圈分别置放于铁心两边效果更明显。又如在做电力拖动控制实验时,用散件不仅能体现其实验的灵活性,它更能让学生充分发挥各自的积极性和能动性;在做实验之前,一定要让学生弄懂所要做的实验项目电路原理(工作过程),以及电路中所用各原器件的作用,型号规格等技术参数。正确选择电路中所用原器件,然后指导学生合理排板(实物位置图),紧固(用导轨或 罗丝紧固);连接导线,让学生自检,后经教师检查方可通电试(即不带负荷),最后带负荷通电试机运行。实验后一定要让每组学生(每小组最好2-3人)认真写出实验报告。

其次是实训效果更佳;由于实训是在实验验证了理论的基础上,通过不断的实际操作训练,来培养学生的综合运用能力,操作技能及工艺水平。因此,在实训过程中其方法、手段所用器材都将直接影响实训效果,尤其是所用器材。采用成套实验实训设备,只能培养学生按部照搬,不能培养学生根据实际采用灵活方法,充分发挥学生的能动性。采用成套设备,还由于它是"成套配套模块式"的不利于分解,有些院校还由于种种原因,或者是个别实验员、实验指导老师经验不丰富或怕麻烦,不让学生拆装分解,只让学生在已基本固定的成套设备上接接导线,通电能动作就行了。使得相当部分学生通过实训后虽然会接线,通电后能正确动作运行,但问他此设备的功能或者有什么作用,却"不知道"、"不理解"。特别是在故障分析判别与处理实训过程中,成套实验实训设备更难满足实训要求;各种功能模块实训板有限(不能灵活组装),更不能拆拆装装,甚至人为破坏性模拟假设各种故障,为学生提供真实的实训平台。为克服成套实验实训设备在实验实训中所带来的不足,笔者经过几十年来的实践总结及检验,认为在维修电工这门课程的教学中,采用散件组合来进行各种实验实训,不仅可以克服"成套"设备的不足,还可以提高实验实训的效果;一是可以根据不同电控原理,灵活选择各种型号规格的原器件来进行组装调试实验或实训;二是更适应于职业技能鉴定前得培训和参加各种竞赛前得训练;三是可以拉近学生从学校到企业工厂车间的距离;四还可以培养学生对电气控制的初步设计能力(根据工艺要求设计电控原理,正确选择电控原器件、安装、调试等);五是可以促进实验指导教师自身能力的提高。尤其是年轻的实验指导教师。虽然用散件来组合做维修电工实验实训有很多的优点,但也有它的缺点:一是在进行故障分析判断与排除实训中,