電氣模擬屏

在電力系統運行過程中，變電站內都會有一塊電力供電系統 圖，也稱之為操作模擬圖板。這塊模擬圖板具有模擬演示操作的功 能，在值班人員接到調度命令后，在完成操作票填寫后，則需要按照 操作票的步驟來在模擬圖板上進行模擬演示，當模擬操作沒有錯誤 發生時，則再到盤前按照操作票進行操作，有效的避免了誤操作的 發生。近年來電網事故的發生多數原因都是由于電氣誤操作引起 的，不僅導致大面積停電事故，而且電氣設備受到不同程度損壞，電 力系統無法正常運行，嚴重時還會有人員傷亡事故的發生。所以在 電力系統運行過程中，防止誤操作是非常重要的一個課題。通過模 擬系統的應用，對電氣誤操作起到了有效的防范作用。

電氣設備模擬屏是按照國家電網公司《特殊行業》的較新安全規范標準要求以及客戶設備的具體實際結構（即電氣設備一次接線圖紙）相結合的專業安全模擬操作產品。可以按照其使用功能分為普通不帶燈光顯示、帶燈光母線光帶顯示和微機后臺連動顯示這幾種產品。

 

一、模擬板板面及邊框說明：

1． 板面材質為國際灰色模塊（即馬賽克樣式），模塊采用進口原材料PPO高模壓一次成型，經特殊工藝處理，鑲嵌式可任意組合拼裝，安裝靈活方便，具有10年不變色，抗靜電，阻燃等特點。

2． 模塊規格為25mm×25mm，單個模塊平面度公差值≤0.1mm，相鄰模塊之間的間隙≤0.1mm，相鄰模塊的平整度公差值≤0.2mm，阻燃氧指數為≥27。

3． 圖形符號采用模具壓鑄，絲網印刷及雕刻工藝。線符號寬6-9mm，線路符號寬3-5mm。線條寬度公差值≤0.05mm。線條的直線度在任意1000mm的范圍內≤2mm。

4. 板面內的電壓等級顏色、線路、圖形的標示按照國電公司安規標準，圖版內容清晰可見整個電氣設備的結構狀態。

5．屏面標題大字采用亞克力板紅字楷體。

6. 模擬屏、模擬圖的制作式樣可以分為壁掛式或落地座式，壁掛式邊框一般采用優質鋁合金，背面有拉稱做緊固，一般安裝懸掛在墻壁上使用；落地座式底座為2mm厚優質鋼結構壓折焊接噴塑制作，框架為站立式列屏相連接，背面有鋼結構活動門。

二、顯示元器件：

燈光：

（1）燈光顯示壽命≥20000小時；

（2）額定電壓直流24V，允許偏差±5%；

（3）諧波含量＜5%；

（4）亮度均勻≥80cdm²；

（5）出廠前實驗均很72h符合技術要求。

數顯表：

（1）燈光顯示壽命≥20000小時；

（2）額定電壓直流24V，允許偏差±5%；

（3）諧波含量＜5%；

（4）亮度均勻≥80cdm²；

（5）自動尋址，掉電記憶。

安全生產運行、萬年歷時間：

（1）燈光顯示壽命≥20000小時；

（2）額定電壓直流220V，允許偏差±5%；

（3）諧波含量＜5%；

（4）亮度均勻≥80cdm²；

（5）萬年歷自動恢復掉電記憶。

三、電纜：

采用2芯屏蔽電纜；韌性強抗拉力內部不宜斷線。

四、微機后臺聯動轉接控制：

轉接盒（HSZJ--2000）：

（1）有RS232接口，RS485接口；

（2）用串型異步方式：

（3）速率：9600bit/s；

（4）直流+5V、+12V、20A、40A；

（5）有與任何RTU生產廠家數據譯碼接口功能；

（6）任意擴展無止境。

遙信大板（HSYX--16）：

（1）遙信量為16；

（2）誤解診斷；

（3）直流12V允許偏差2%。

五、微機后臺聯動軟件結構：

采用DOS6.22或Windows3.1或Windows95或WINDOWS NT操作系統，全面圖形化界面。在BORLADCC++ Builder3.0編譯環境下，使用C++語言編寫，軟件突出模塊化，易于移植和擴充。90L921部分采用具匯編語言編寫，具有運行速度快，計時準確等功能。

六、模擬屏智能化，可根據實際要求對模擬操作提供指導，保證模擬操作的正確性，滿足各種防誤要求。模擬屏可以實現與微機后臺聯網，實現與現場實際設備以及設備微機閉鎖的聯接，先模擬后操作較終實時顯示設備的運行狀態的功能。

七、手動控制模擬圖板、模擬屏

手動控制又分為帶燈光母線光帶顯示和不帶燈光顯示。

屏內設備開關、刀閘、斷路器及接地刀閘等模擬元器件為手動控制旋鈕紅綠雙色電子燈光顯示，手動旋扭轉動分別顯示設備的分合運行狀態.模擬效果明顯。屏面內配置電子數碼管顯示安全運行及萬年歷一套具有自動恢復掉電記憶功能。

模擬操作元器件也可以設計不帶燈光顯示，只是旋鈕來回旋轉表示分合閘狀態。

應用實例

某煙廠有構建了覆蓋全廠的生產和管理企業網 絡，承載著各項生產、 管理和業務工作。其中新廠區局域網為工廠核心網絡，擔負著主 要的生產和管理工作活動，并和老廠區和倉庫練成了 一個統一的企業網絡。全廠現有的23個配線間，結構復雜，管理人員不能現場進行管理 和維護，問題的出現不能快速反映到維護人員。管理人員不能實 施的查看各配件間交換設備的運行通斷情況。再由于各配線間是 經過雙路光纖連接，單一鏈路通斷不能在網絡結構中有效的顯示 出來，只能通過管理人員實時的查看網管軟件，但是當2條鏈路 都斷開時，各種業務就會受到影響。 前期曾出現過以下故障：

故障1:新廠區至老廠區的廣電光纖鏈路斷開，電信光 纖鏈路正常，廠內各業務工作正常。

故障2：指揮部配線間電力出現故障

因素分析及處理辦法

1、影響網絡故障的原因分析

根據現狀調查，找出可能出現如下的網絡故障1、設備故障 2、電力故障3、雙路光纖故障4、單路光纖故障5、堆疊故障。故 障都能找到相應的處理辦法，但是真正的故障是維護人員不能快 速的了解故障和及時的處理。

2、處理辦法

從關聯圖中可以看出，故障未及時處理是造成上述問題的主 要原因，我們可以通過建立一套監控系統，加大網絡保證力度， 縮短網絡故障處理時間，提高網絡維護水平。

3、網絡運行模擬屏構成和實現

3.1模擬屏規格及屏體

（ 1 ） 模 擬 屏 用 于 顯 示煙 廠 網 絡 接 線 圖 （ 主 干 線 路）。按全廠現有的23個配線間（51個通信節點）制作。

（2）網絡模擬屏顯示部分由以下組成：狀態燈、數顯表、 安全運行天數顯示、光帶狀況組合成。

（3）采用模塊化和網絡化技術。屏架采用組合式，機械造 型骨架，封閉門為磁吸門。

3.2模擬屏制作內容

整個模擬屏應顯示全廠網絡的實時運行狀態，包括：當該某 設備正常運行時，狀態燈為綠，有故障時相應狀態燈光顯示紅色 并閃爍，直到管理員人工復位為止；當某一主干線路2路光纖均 正常時，相應光帶顯示綠色，其中一路中斷時顯示橙色并閃爍直 到管理員人工復位為止、全部中斷時相應光帶顯示紅色并閃爍， 直到管理員人工復位為止；數顯表實時顯示當前鏈路的網絡流 量；安全運行表顯示日期時間及安全運行天數。

3.3模擬屏控制

（1）模擬屏整個控制系統由上位管理機、模擬屏網絡服務 器及運行軟件、穩壓電源組成。各網絡設備狀態數據通過上位管 理機，按模擬屏通訊規約傳送到模擬屏網絡服務器（或由模擬屏 網絡服務器直接采用snmp方式采集）到智能顯示器件，可實時接 收、處理、顯示、記錄各種網絡數據。

（2）模擬屏控制系統均為分布式網絡方式，便于以后的擴 容與維護。

4、效果檢查

通過建立網絡運行模擬屏系統，我們對可能出現的多種網絡 故障進行模擬，以此來驗證采用網絡運行模擬屏系統對實際工作 中處理網絡故障帶來的便利。

4.1模擬故障

（1）設備故障

調整交換機CPU使用率的預警值，當我們將CPU使用率調整 到5%，模擬屏上顯示的交換機顯示紅色，維護人員時間可 以發現故障交換機，時間登陸交換機查看故障原因，并作出 處理。

（2）電力故障

模擬電力故障，斷開配線間機柜電源，模擬屏上顯示該配線 間交換機指示燈顯示紅色，燈帶顯示紅色。維護人員時間可 以發現故障交換機，時間登陸交換機查看故障原因，并作出 處理。

（3）雙路光纖故障

模擬雙路光纖故障，斷開配線間雙路光纖，模擬屏上顯示該 配線間交換機指示燈顯示紅色，燈帶顯示紅色。維護人員時 間可以發現故障交換機，時間登陸交換機查看故障原因，并 作出處理。

（4）單路光纖故障

模擬單路光纖故障，斷開配線間單路光纖，燈帶顯示橙色， 兩端連接交換機顯示紅色。維護人員時間可以發現故障交換 機，時間登陸交換機查看故障原因，并作出處理。

（5）堆疊故障

模擬交換機堆疊故障，斷開交換機之間堆疊，模擬屏上顯示 該配線間兩臺交換機指示燈顯示紅色。維護人員時間可以發 現故障交換機，時間登陸交換機查看故障原因，并作出處 理。

4.2事實故障

（1）2011年7月14日，早上10點鐘左右，模擬屏顯示老廠區 45-1至中心機房95-1顯示紅色，它們之間的光帶顯示橙色，維護 人員時間發現該現象，登陸交換機查看原因，較終確認新廠 區95-1的光纖模塊故障，更換光模塊故障恢復，用時30分鐘。

（2）2011年9月13日，卷包車間設備出現丟包現象，模擬屏 上顯示兩臺交換機的堆疊故障，該兩臺交換機的指示燈顯示為紅 色。維護人員時間確認問題處理故障，用時15分鐘。

通過建立網絡設備監控輔助系統，使管理員可以直觀、清晰的 觀察網絡出現的實時故障，提高故障處理速度，有效地保證了網絡 正常運行。模擬屏技術具有通訊速度快、易于擴展，便于維護等特 點，有效的發揮了信息技術的優勢，具有很好的推廣價值。