王曉霞

摘 要：西安技師學院實訓教學模式在向“教、學、做”一體化教學模式轉(zhuǎn)化的過程中，對西安技師學院發(fā)電廠電力系統(tǒng)專業(yè)一體化教學模式進行了探討，并初步研制出了高壓電器二次回路安裝與調(diào)試實訓臺。本文講述了實訓臺的研發(fā)背景設(shè)計思路、研發(fā)過程，詳細介紹了實訓臺的組成與特點，以及實際應用。

關(guān)鍵詞：高壓電器二次回路 實訓臺 開發(fā)

一、 實訓臺研發(fā)背景及設(shè)計思路

高壓電器二次回路安裝與調(diào)試課程是西安技師學院發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)和高壓電器安裝與調(diào)試專業(yè)的一門重要專業(yè)課，該課程集專業(yè)性、技術(shù)性、實踐性于一體， 在整個高壓電器人才培養(yǎng)方案中占據(jù)重要地位。如果學生只是通過教師的語言描述、模型和圖片展示等傳統(tǒng)教學形式來學習課程中抽象的理論知識和復雜枯燥的二次回路圖，而沒有在實際操作中接觸各種高壓電器二次電器元件、高壓電器操動機構(gòu)（主要是隔離開關(guān)、斷路器、高壓開關(guān)柜）與二次線路， 勢必會導致學生對該課程的學習感到枯燥難懂，造成理論知識學不扎實，不能掌握專業(yè)技能的情況。

因此，筆者嘗試在該課程教學中推行教、學、做一體化的教學模式，讓教學與生產(chǎn)過程以及實際二次線路的操作訓練相結(jié)合，最終經(jīng)過專業(yè)教師企業(yè)調(diào)研，并基于該課程提煉出三個典型的學習任務——隔離開關(guān)二次回路的安裝與調(diào)試、斷路器二次回路的安裝與調(diào)試、高壓開關(guān)二次回路的安裝與調(diào)試。該課程若要貫徹一體化教學模式并且完成本課程教學情境當中所涉及的學習任務，就應該有相對應的教學設(shè)備。而市面上能滿足以上要求的教學設(shè)備很少，偶爾有接近的只是模擬性質(zhì)，連最基本的操動機構(gòu)也沒有，且價格昂貴。同時由于西安技師學院的性質(zhì)是企業(yè)辦學，學校依托中國西電集團公司，辦校以來每年獲得企業(yè)的資助很少，一直在自籌資金發(fā)展高壓電器安裝與調(diào)試專業(yè)，但二次實訓臺設(shè)備價格昂貴，學校根本無力承擔龐大的購買經(jīng)費。為此西安技師學院組建一批實際工作經(jīng)驗豐富的教師，開發(fā)了高壓電器二次回路安裝與調(diào)試實訓臺，并于2014年全面應用于西安技師學院的實訓教學。

二、實訓臺研發(fā)過程

該項目是在西安技師學院電力拖動實訓工作臺的基礎(chǔ)上改造制成“高壓電器二次線路裝配與調(diào)試”實訓臺。總共完成實訓工作臺24個，能滿足24名學生的高壓電器二次線路安裝與調(diào)試課程的學習，該設(shè)備的研制過程經(jīng)歷了四個階段。

第一階段是由西安技師學院高壓電器系主任組織專業(yè)教師及骨干教師，成立“高壓電器實訓臺研制”小組，該小組主要任務是構(gòu)思本實訓設(shè)備研制方案、討論本設(shè)計方案圖并繪制圖紙。圖紙包含系統(tǒng)設(shè)計原理方框圖和實訓臺面板元件布置圖。

第二階段是在該專業(yè)選取正在參加實訓課程學習的學生，由師生共同制作、加工、安裝本實訓設(shè)備。最后選取的學生為西安技師學院發(fā)電廠電力系統(tǒng)專業(yè)大專班第四學期學生，這些學生已經(jīng)完成《工廠供配電實訓》《電工基本操作》《電子技能實訓》和《發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備》等課程的學習。在整個制作過程中，需要學生全程參與并密切配合教師。實訓臺總體設(shè)計和配件的加工以及實訓臺的安裝、調(diào)試，主要由學生在教師的指導下完成。最終完成了功能多而全、外形易于拆裝、安裝簡便靈活的高壓電器二次回路實訓臺。

第三階段是整合實訓臺系統(tǒng)中所用到的操作機構(gòu)。由于西安技師學院依托中國西電集團公司辦學，企業(yè)給西安技師學院提供了大量的高壓電器產(chǎn)品，其中就有許多操作機構(gòu)（CT型操作機構(gòu)、CD型操作機構(gòu)、CJ系列電動操作機構(gòu)、CS系列手操機構(gòu)、六氟化硫GIS隔離開關(guān)電動機構(gòu)），于是筆者想到在最后一個環(huán)節(jié)將這些機構(gòu)進行整合，應用到新開發(fā)的教學實訓設(shè)備中，既直觀又便于接線。

第四階段是后期不斷地完善更新，最終設(shè)計出高壓電器二次回路實訓設(shè)備。此設(shè)備可用于二次元件識別、二次回路配線、二次回路調(diào)試、操作機構(gòu)二次元件識別、接線等。

三、實訓臺的組成與特點

高壓電器二次回路實訓臺主要由三套設(shè)備組成，即可完成開關(guān)柜二次回路安裝與調(diào)試項目、隔離開關(guān)二次回路安裝與調(diào)試項目和可完成斷路器二次回路安裝與調(diào)試。三套設(shè)備均由電源系統(tǒng)、機構(gòu)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)4個子系統(tǒng)構(gòu)成。包含隔離開關(guān)的傳動系統(tǒng)、斷路器的傳動系統(tǒng)、GIS組合電器隔離開關(guān)傳動系統(tǒng)和GIS組合電器接地開關(guān)傳動系統(tǒng)等。

電氣控制系統(tǒng)的主令元件、繼電器等元件都裝在實訓臺的前面板，學生可以直觀了解到二次回路各系統(tǒng)中主要控制開關(guān)元件。主要元件有六位萬能式控制開關(guān)、四位控制開關(guān)、位置開關(guān)、分閘按鈕、合閘按鈕、分閘信號燈、合閘信號燈、儲能指示燈、電源指示燈、信號繼電器、閃光繼電器、出口中間繼電器、返回延時繼電器、跳躍閉鎖繼電器等。開關(guān)元件的型號、規(guī)格各異，學生可以方便地實現(xiàn)對這些開關(guān)的特性測試和調(diào)校訓練；繼電器采用插座式安裝并具有互換性，操作方便、更換便捷，可擴展功能和開發(fā)新實訓；操作內(nèi)容的選擇具有典型性、實用性。

操作臺的電源可提供直流220 V電源和交流220 V、380 V，并設(shè)有電壓型漏電保護器和電流型漏電保護器，可以滿足控制回路需要直流220 V或交流220 V及主回路需要380 V的要求；實訓臺面板設(shè)置了接地端子，各電源的輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能確保操作者的安全。

所有的元件都通過導線引到實訓臺的后板接線端子上，學生配線時只需依據(jù)安裝接線圖在端子上進行配線，有利于保護元器件，從而使元件的損耗率和導線的損耗率降到最低，為模數(shù)化配線做好基礎(chǔ)。

學生通過端子可自行接線、布線，配線所用導線有壓接端子并有統(tǒng)一的線號標記，配線工藝符合企業(yè)配線工藝要求、便于查找故障并且導線可重復使用，大大地節(jié)約了實訓成本，實訓特點明顯，同時具有一定的擴展性。

該實訓裝置是將西安技師學院高電系拖動實訓教室的多余實訓臺進行了合理化利用，大大節(jié)約了資金且綜合實用性大為提高，該實訓臺不用再購買鋼質(zhì)骨架，既合理化利用了廢物又為學院實訓建設(shè)節(jié)約了大量資金。

四、實訓臺的應用

實訓臺的研制不僅能滿足西安技師學院發(fā)電廠電力系統(tǒng)進行《二次回路及保護》課程一體化教學，還能完成《電力拖動控制》和《機床電路控制》課程實訓教學，并且在實驗實訓技能的提高、畢業(yè)設(shè)計的過程驗證、師資及社會培訓等方面都能起到廣泛的作用?？赏瓿傻膶W習任務如下。

該設(shè)備能夠幫助完成《二次回路安裝與調(diào)試》課程主要學習任務。具體包括：（1）電力繼電器結(jié)構(gòu)認識與特性測試。包含變電站保護型中間繼電器、時間繼電器、閃光繼電器、自動重合閘繼電器、變電站保護型信號繼電器、沖擊繼電器的認知與應用和典型控制開關(guān)的安裝與認知（萬能式轉(zhuǎn)換開關(guān)）。（2）高壓電器二次回路信號系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。包含變電站直流閃光母線（閃光信號）、變電站二次信號回路（不重復動作信號回路）、變電站二次信號回路（重復動作信號回路）、真空斷路器二次回路和六氟化硫斷路器二次回路的安裝與調(diào)試。（3）高壓電器二次回路保護系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。包含變電站線路無時限電流速斷保護、變電站線路帶時限電流速斷保護和變壓器瓦斯保護回路的安裝與調(diào)試。（4）高壓電器二次回路控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。包含110kv母線電壓互感器隔離開關(guān)控制回路、220kv母聯(lián)兼旁路隔離開關(guān)控制回路、移開式開關(guān)柜二次回路、固定式開關(guān)柜二次回路和低壓配電屏二次回路的安裝與調(diào)試。（5）高壓電器二次回路自動裝置系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。包含變電站線路自動重合閘裝置和綜合保護系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。

除此之外，其幫助完成的電力拖動控制主要學習任務有電動機點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)控制、接觸器控制的正反轉(zhuǎn)、自動往返控制和Y—△降壓啟動控制；完成的機床電路控制主要學習任務有C620車床的電氣控制、M7130平面磨床的電氣控制和電動葫蘆電氣控制。

五、應用成效

自筆者研制成功高壓電器二次實訓臺以來，在學院內(nèi)進行了樣機鑒定與試用，已經(jīng)經(jīng)過西安技師學院高壓電器系專業(yè)教師及企業(yè)專家評審，并合格通過，已經(jīng)為西安技師學院16G、17G、18G高壓電器專業(yè)三屆六個教學班學生開展實訓項目，效果良好。自主開發(fā)研制教學設(shè)備有很多積極的影響：第一，能降低學校的辦學經(jīng)費，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益；第二，能為西安技師學院發(fā)電廠電力系統(tǒng)專業(yè)和高壓電器安裝與調(diào)試專業(yè)的學生提供《二次回路安裝與調(diào)試》課程實訓教學平臺；第三，為西安技師學院開展企業(yè)培訓提供了實際操作、鑒定考核的平臺；第四，能全面提高西安技師學院發(fā)電廠電力系統(tǒng)專業(yè)教師的業(yè)務能力，打造出一支會教學能維修設(shè)備的教師隊伍。

參考文獻：

[1]陳寶江.創(chuàng)新型電工電子一體化實驗系統(tǒng)的研究[J]實驗室研究與探索，2009（6）.

[2]王正鋒.機床電器與控制實訓[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[3]楊聚慶，劉嬌月，張國同.一體化的多功能機床電氣控制實訓臺研制[J].實驗室研究與探索，2011（30）.

[4]覃新居.電控發(fā)動機實訓教學實驗臺的開發(fā)與應用[J].中國電力教育，2012（27）.

[5]鐘彬彬.“校中廠”校企合作模式的探索與實踐 [J].黃岡職業(yè)技術(shù)學院學報，2009（11） .

（作者單位：西安技師學院）