电气模拟屏

在电力系统运行过程中，变电站内都会有一块电力供电系统 图，也称之为操作模拟图板。这块模拟图板具有模拟演示操作的功 能，在值班人员接到调度命令后，在完成操作票填写后，则需要按照 操作票的步骤来在模拟图板上进行模拟演示，当模拟操作没有错误 发生时，则再到盘前按照操作票进行操作，有效的避免了误操作的 发生。近年来电网事故的发生多数原因都是由于电气误操作引起 的，不仅导致大面积停电事故，而且电气设备受到不同程度损坏，电 力系统无法正常运行，严重时还会有人员伤亡事故的发生。所以在 电力系统运行过程中，防止误操作是非常重要的一个课题。通过模 拟系统的应用，对电气误操作起到了有效的防范作用。

电气设备模拟屏是按照国家电网公司《特殊行业》的较新安全规范标准要求以及客户设备的具体实际结构（即电气设备一次接线图纸）相结合的专业安全模拟操作产品。可以按照其使用功能分为普通不带灯光显示、带灯光母线光带显示和微机后台连动显示这几种产品。

 

一、模拟板板面及边框说明：

1． 板面材质为国际灰色模块（即马赛克样式），模块采用进口原材料PPO高模压一次成型，经特殊工艺处理，镶嵌式可任意组合拼装，安装灵活方便，具有10年不变色，抗静电，阻燃等特点。

2． 模块规格为25mm×25mm，单个模块平面度公差值≤0.1mm，相邻模块之间的间隙≤0.1mm，相邻模块的平整度公差值≤0.2mm，阻燃氧指数为≥27。

3． 图形符号采用模具压铸，丝网印刷及雕刻工艺。线符号宽6-9mm，线路符号宽3-5mm。线条宽度公差值≤0.05mm。线条的直线度在任意1000mm的范围内≤2mm。

4. 板面内的电压等级颜色、线路、图形的标示按照国电公司安规标准，图版内容清晰可见整个电气设备的结构状态。

5．屏面标题大字采用亚克力板红字楷体。

6. 模拟屏、模拟图的制作式样可以分为壁挂式或落地座式，壁挂式边框一般采用优质铝合金，背面有拉称做紧固，一般安装悬挂在墙壁上使用；落地座式底座为2mm厚优质钢结构压折焊接喷塑制作，框架为站立式列屏相连接，背面有钢结构活动门。

二、显示元器件：

灯光：

（1）灯光显示寿命≥20000小时；

（2）额定电压直流24V，允许偏差±5%；

（3）谐波含量＜5%；

（4）亮度均匀≥80cdm²；

（5）出厂前实验均很72h符合技术要求。

数显表：

（1）灯光显示寿命≥20000小时；

（2）额定电压直流24V，允许偏差±5%；

（3）谐波含量＜5%；

（4）亮度均匀≥80cdm²；

（5）自动寻址，掉电记忆。

安全生产运行、万年历时间：

（1）灯光显示寿命≥20000小时；

（2）额定电压直流220V，允许偏差±5%；

（3）谐波含量＜5%；

（4）亮度均匀≥80cdm²；

（5）万年历自动恢复掉电记忆。

三、电缆：

采用2芯屏蔽电缆；韧性强抗拉力内部不宜断线。

四、微机后台联动转接控制：

转接盒（HSZJ--2000）：

（1）有RS232接口，RS485接口；

（2）用串型异步方式：

（3）速率：9600bit/s；

（4）直流+5V、+12V、20A、40A；

（5）有与任何RTU生产厂家数据译码接口功能；

（6）任意扩展无止境。

遥信大板（HSYX--16）：

（1）遥信量为16；

（2）误解诊断；

（3）直流12V允许偏差2%。

五、微机后台联动软件结构：

采用DOS6.22或Windows3.1或Windows95或WINDOWS NT操作系统，全面图形化界面。在BORLADCC++ Builder3.0编译环境下，使用C++语言编写，软件突出模块化，易于移植和扩充。90L921部分采用具汇编语言编写，具有运行速度快，计时准确等功能。

六、模拟屏智能化，可根据实际要求对模拟操作提供指导，保证模拟操作的正确性，满足各种防误要求。模拟屏可以实现与微机后台联网，实现与现场实际设备以及设备微机闭锁的联接，先模拟后操作较终实时显示设备的运行状态的功能。

七、手动控制模拟图板、模拟屏

手动控制又分为带灯光母线光带显示和不带灯光显示。

屏内设备开关、刀闸、断路器及接地刀闸等模拟元器件为手动控制旋钮红绿双色电子灯光显示，手动旋扭转动分别显示设备的分合运行状态.模拟效果明显。屏面内配置电子数码管显示安全运行及万年历一套具有自动恢复掉电记忆功能。

模拟操作元器件也可以设计不带灯光显示，只是旋钮来回旋转表示分合闸状态。

应用实例

某烟厂有构建了覆盖全厂的生产和管理企业网 络，承载着各项生产、 管理和业务工作。其中新厂区局域网为工厂核心网络，担负着主 要的生产和管理工作活动，并和老厂区和仓库练成了 一个统一的企业网络。全厂现有的23个配线间，结构复杂，管理人员不能现场进行管理 和维护，问题的出现不能快速反映到维护人员。管理人员不能实 施的查看各配件间交换设备的运行通断情况。再由于各配线间是 经过双路光纤连接，单一链路通断不能在网络结构中有效的显示 出来，只能通过管理人员实时的查看网管软件，但是当2条链路 都断开时，各种业务就会受到影响。 前期曾出现过以下故障：

故障1:新厂区至老厂区的广电光纤链路断开，电信光 纤链路正常，厂内各业务工作正常。

故障2：指挥部配线间电力出现故障

因素分析及处理办法

1、影响网络故障的原因分析

根据现状调查，找出可能出现如下的网络故障1、设备故障 2、电力故障3、双路光纤故障4、单路光纤故障5、堆叠故障。故 障都能找到相应的处理办法，但是真正的故障是维护人员不能快 速的了解故障和及时的处理。

2、处理办法

从关联图中可以看出，故障未及时处理是造成上述问题的主 要原因，我们可以通过建立一套监控系统，加大网络保证力度， 缩短网络故障处理时间，提高网络维护水平。

3、网络运行模拟屏构成和实现

3.1模拟屏规格及屏体

（ 1 ） 模 拟 屏 用 于 显 示烟 厂 网 络 接 线 图 （ 主 干 线 路）。按全厂现有的23个配线间（51个通信节点）制作。

（2）网络模拟屏显示部分由以下组成：状态灯、数显表、 安全运行天数显示、光带状况组合成。

（3）采用模块化和网络化技术。屏架采用组合式，机械造 型骨架，封闭门为磁吸门。

3.2模拟屏制作内容

整个模拟屏应显示全厂网络的实时运行状态，包括：当该某 设备正常运行时，状态灯为绿，有故障时相应状态灯光显示红色 并闪烁，直到管理员人工复位为止；当某一主干线路2路光纤均 正常时，相应光带显示绿色，其中一路中断时显示橙色并闪烁直 到管理员人工复位为止、全部中断时相应光带显示红色并闪烁， 直到管理员人工复位为止；数显表实时显示当前链路的网络流 量；安全运行表显示日期时间及安全运行天数。

3.3模拟屏控制

（1）模拟屏整个控制系统由上位管理机、模拟屏网络服务 器及运行软件、稳压电源组成。各网络设备状态数据通过上位管 理机，按模拟屏通讯规约传送到模拟屏网络服务器（或由模拟屏 网络服务器直接采用snmp方式采集）到智能显示器件，可实时接 收、处理、显示、记录各种网络数据。

（2）模拟屏控制系统均为分布式网络方式，便于以后的扩 容与维护。

4、效果检查

通过建立网络运行模拟屏系统，我们对可能出现的多种网络 故障进行模拟，以此来验证采用网络运行模拟屏系统对实际工作 中处理网络故障带来的便利。

4.1模拟故障

（1）设备故障

调整交换机CPU使用率的预警值，当我们将CPU使用率调整 到5%，模拟屏上显示的交换机显示红色，维护人员时间可 以发现故障交换机，时间登陆交换机查看故障原因，并作出 处理。

（2）电力故障

模拟电力故障，断开配线间机柜电源，模拟屏上显示该配线 间交换机指示灯显示红色，灯带显示红色。维护人员时间可 以发现故障交换机，时间登陆交换机查看故障原因，并作出 处理。

（3）双路光纤故障

模拟双路光纤故障，断开配线间双路光纤，模拟屏上显示该 配线间交换机指示灯显示红色，灯带显示红色。维护人员时 间可以发现故障交换机，时间登陆交换机查看故障原因，并 作出处理。

（4）单路光纤故障

模拟单路光纤故障，断开配线间单路光纤，灯带显示橙色， 两端连接交换机显示红色。维护人员时间可以发现故障交换 机，时间登陆交换机查看故障原因，并作出处理。

（5）堆叠故障

模拟交换机堆叠故障，断开交换机之间堆叠，模拟屏上显示 该配线间两台交换机指示灯显示红色。维护人员时间可以发 现故障交换机，时间登陆交换机查看故障原因，并作出处 理。

4.2事实故障

（1）2011年7月14日，早上10点钟左右，模拟屏显示老厂区 45-1至中心机房95-1显示红色，它们之间的光带显示橙色，维护 人员时间发现该现象，登陆交换机查看原因，较终确认新厂 区95-1的光纤模块故障，更换光模块故障恢复，用时30分钟。

（2）2011年9月13日，卷包车间设备出现丢包现象，模拟屏 上显示两台交换机的堆叠故障，该两台交换机的指示灯显示为红 色。维护人员时间确认问题处理故障，用时15分钟。

通过建立网络设备监控辅助系统，使管理员可以直观、清晰的 观察网络出现的实时故障，提高故障处理速度，有效地保证了网络 正常运行。模拟屏技术具有通讯速度快、易于扩展，便于维护等特 点，有效的发挥了信息技术的优势，具有很好的推广价值。