如何練就一個電氣二次回路實戰高手
——基于場景實戰的電氣二次擴展式移動實操平臺開發

孔吉宏 調峰調頻發電公司培訓與評價中心 李觀保 廣州健翔咨詢有限公司

如何練就一個電氣二次回路實戰高手
——基于場景實戰的電氣二次擴展式移動實操平臺開發

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二次回路識圖、配線和故障查找等是電廠一線運維班組員工必備的技能，熟練掌握電氣二次回路實操技能對設備定檢、故障查找、ONCALL事件處理和設備改造都有非常大的幫助。目前電氣二次回路實操平臺大多是模擬式的平臺，缺少針對電廠各種輸入輸出設備符合現場設備運行要求的二次回路培訓、實操和試驗平臺，急需研發一套針對電廠實際回路和設備的電氣二次回路實操平臺。

場景實戰 二次回路 課程開發

現有電氣二次回路實操平臺大多采用模塊化設計思路，將不同功能的二次電路固定成不同的板塊，通過更換實操板塊來達到不同項目實操的要求，存在以下的不便：

圖1 以往的模塊化電工實訓考核設備

（1）培訓學員只能在固有的模塊板上進行回路接線、調試和故障查找的實操聯系，不能在平臺上自由搭建電氣元器件和電氣二次回路，不能實現任意的電氣二次回路功能邏輯，不能實現元器件安裝、電氣二次回路配線等項目的訓練。

（2）現有的電氣實訓平臺笨重且不能移動，滿足不了靈活的培訓需求和靈活的場地需求。

（3）現有的電氣實訓平臺電源回路單一，只提供交流電源，滿足不了實際培訓對多種電壓等級的要求。

（4）現有的電氣實訓平臺與平臺之間沒有電氣連接，實現不了擴展功能，也不能外接電氣元器件。

為解決上述問題，研究開發電氣二次系統擴展式移動實操平臺，該平臺采用擴展式設置，培訓學員能夠根據實操的需要在移動實操板上自由搭建電氣元器件和電氣二次回路，且應用該平臺能夠實現元器件安裝、電氣二次回路配線等項目的訓練。

1 平臺培訓目的與設計特點

電氣二次擴展式移動實操平臺在技能培訓中主要目標不僅僅是電氣元器件的認知學習，更重要的是發展學員的實踐能力，能夠勝任實際工作。

1.1 平臺技能培訓目的

該平臺應用于電氣二次系統技能實操培訓領域，采用開放擴展式可移動設計思路，實操培訓學員可根據教學目的自由設置輸入輸出設備和內部邏輯，也可由學員根據項目要求自行組建二次回路，自由搭建元器件以實現多種控制邏輯和功能，并進行配線、調試和運行，實現設備監測、控制、調節和保護等二次回路功能，達到電氣二次回路技能實操、測試和考核的目的。

1.2 平臺的設計特點

該平臺研發時，圍繞著“廣泛使用”、“安全運行”、“三層隔離”、“場景實戰”四個方面展開設計工作。

廣泛使用：本平臺采用開放擴展式可移動設計思路，將原有的實訓平臺改為可移動、可自由搭建元器件、可實現任意電氣二次控制功能、可組合擴展的實操平臺。實操培訓學員根據培訓項目要求在平臺上選擇電氣元器件、組建電氣功能邏輯，并進行電氣設備安裝、二次回路配線、功能邏輯調試、電氣故障查找等項目的實操。 同時，平臺提供交流三相380V、兩相380V和單相220V，直流24V、48V，110V和220V電源，滿足不同電氣控制回路對不同電源的需求。平臺裝設有一進一出兩個航空插頭，可將多個實操平臺進行電氣連接，并搭配實操桌，滿足復雜回路對大面積實操面積的需求。

安全運行：該平臺采用三相五線制 TN-S保護系統，它在總電網中N線和PE線是分開，但是在電源源端是連接的，并且接地。故障電流通過PE線來傳導。除具有TN-C系統的優點外，由于正常時PE線不通過負荷電流，故與PE線相連的電氣設備金屬外殼在電氣正常運行時不帶電，所以適用于數據處理和精密電子儀器設備的供電，也可用于復雜的場景實戰項目中。

圖2 平臺設計正面圖

三層隔離：該平臺設計了三層隔離，第一層，總電源開關，具有隔離、漏電保護功能。第二層，電源自保持回路，具有隔離、缺相保護、欠壓保護、緊急斷電功能。第三層，各組電源的分開關，具有隔離、過載保護功能。

圖3 平臺設計策面圖

圖4 平臺實物圖

場景實戰：是在現場檢修ABC文檔基礎上，結合實際作業流程得出。首先，分析現場檢修的流程及工藝要求，電氣 二次擴展式移動實操平臺硬件設施和現場經典的電氣二次項目， 篩選可供開發的典型場景實戰項目。然后，結合實際作業指導書、作業流程和作業要求，對典型場景實戰項目進行分解，確定操作步驟，形成典型工作任務及其步驟。最后，由課程開發人員確定每一個操作步驟的操作標準，包括所需的專業知識、專業技能、方法工具及操作痛點等。

如技術供水系統水過濾器自動控制技改項目模擬實踐，由每5 ~ 6位同學模擬組建一個項目組，以蓄能水電站工作現場為背景，通過電氣二次擴展式移動實操平臺與水過濾器等設備讓每個學生置身電廠生產一線實戰場景，以各自代表的項目參與者身份，涉及班長、專責、安監、班員等角色，實地體驗電氣項目實施的特性，通過團隊合作、項目方案、材料選型、標準工藝、設備調試等一系列工作， 使學生感悟如何卓有成效的工作，獲得工作的經驗。 實操過程中各技改項目被員工完全“承包”下來，從項目的控制邏輯梳理，到控制圖設計，材料選擇，元器件選型，電氣器元器件校驗，二次配線，項目的調試等過程都交由員工去完成，就如同在生產現場完成一個電氣二次新建或者改造項目，學員知識和技能得到最大的鍛煉。

表1 《水過濾器常規電氣控制系統安裝與調試》課程大綱（節選）

工作票1．工作負責人根據主接線圖、工作范圍和內容開取工作票30 實操 兩票系統班前會班前會1．工作負責人召開班前會，講解當日工作內容、工作風險及防范措施、安全技術交底10 實操2．工作班成員確認無誤后班前會記錄表簽名理清控制要求 1．全體人員理清控制要求 15 實操 圖紙設計控制回路控制回路設計 2．控制回路設計 30 實操 圖紙元器件材料選型1．根據控制回路和圖紙選取合適元器件 30 演示 圖紙二次配線準備元器件校驗1．是否安裝好2．型號、規格3．安裝位置30 演示 元器件4．功能校驗號碼編號打印依據圖紙提前打印編號5演示打碼機固定行線槽(扎帶成束配線無此工序）選擇線槽，固定 10講授法、提問法投影儀、白板放線 依據元器件的位置量測導線10講授法、提問法投影儀、白板1．線槽內走線布線2．成束配線（扎帶） 20講授法、研討法投影儀、白板平臺配線軋線束（線槽內走線無此工序）1．分線2．扎帶綁扎成圓線狀 10講授法研討法案例分析法投影儀、白板、麥克風、鉛筆、白紙1．剝線壓線頭3．端頭壓接方法 20 2．端頭的選擇講授法案例分析法投影儀、白板接線 將導線接入元器件上 20講授法案例分析法設備、工器具

3 平臺應用

3.1 員工實操培訓

電氣二次擴展式移動實操平臺可應用于一線班組技術技能員工運維實操技能的培訓。

表2 平臺員工實操培訓應用情況

2016年8月至11月機電類新員工基礎技能實操培訓水過濾器常規電氣控制系統安裝與調試 98 97．82%2017年3月機電類新員工專業技能實操培訓水過濾器PLC改造 37 94．97%2017年5月34 96．38%魯廠轉崗員工技能實操培訓電氣二次回路基礎實操

3.2 職業技能鑒定

職業技能鑒定實操部分需要考驗員工生產實際的動手能力，該平臺能夠結合生產現場搭建二次回路，對員工自動裝置檢修與維護技能進行實操鑒定。

表3 平臺職業技能鑒定應用情況

3.3 崗位技能評價

電氣二次回路配線、故障查找等技能是一線班組員工必備的技能，每年都要對班組作業員進行崗位評價，該平臺將生產現場的經典二次回路自由搭建起來，對班組員工進行有針對性的崗位技能實操評價。

表4 平臺崗位技能評價應用情況

4 結束語

該平臺應用于電氣二次系統技能實操培訓領域，采用開放擴展式可移動設計思路，實操培訓學員可根據教學目的自由設置輸入輸出設備和內部邏輯，也可由學員根據項目要求自行組建二次回路，自由搭建元器件以實現多種控制邏輯和功能，并進行配線、調試和運行，實現設備監測、控制、調節和保護等二次回路功能，達到電氣二次回路技能實操、測試和考核的目的。

通過該平臺的培訓和實操，提高公司一線員工二次回路的技術水平，熟練掌握二次回路識圖、接線工藝和故障查找等二次回路技能。提供電廠班組一個進行二次回路試驗的平臺，設備改造前可驗證二次回路的可行性。 結合員工現場工作進行有針對性的實操考核、技能鑒定和崗位評價工作。