220kV变电站虚拟仿真教学软件
simulation software
项目面向电气工程专业核心课程《发电厂电气部分》，以真实变电站运行数据为基础，充分应用虚拟现实、移动互联、人工智能等现代信息技术，设计了拥有自主知识产权的变电站运行操作与故障处理虚拟仿真实验。实验系统构建了高仿真度变电站虚拟场景，避免高危环境，通过交互式实验方法，学生可深入设备内部学习工作原理，自主设计实验参数，安全自由地操作电气设备，应急处理短路、起火、雷击等典型故障，提升实践技能，培养创新能力。
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二、软件
软件打开后初始界面如下：
界面自动加载场景选择界面，加载完成界面如下图；
场景选择界面分为，操作介绍部分，退出部分和场景选择部分；系统的三个操作场景都可以返回该选择界面后，完成重新选择和退出软件操作；
退出部分：点击右上角退出按钮，即可退出软件。
场景选择部分：场景选择分为认知部分、巡检部分和实习部分。三个部分选择无先后顺序限制（建议顺序：认知→巡检→实习）。选择一个想要进入的场景，图片高亮后点击下方进入场景按钮，下方显示加载进度条，待加载完成后即可进入相应的场景；
部分页面操作截图：
220kV油浸式变压器是220kV 变电站的主要设备，其通过交变磁场将220kV电压等级转化为110kV和35kV，具有传输电能和改变电压的作用。 首先变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。其次，变压器是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。具体是：当变压器一次侧施加交流电压，流过一次绕组的电流,则该电流在铁芯中会产生交变磁通，使一次绕组和二次绕组发生电磁联系，根据电磁感应原理，交变磁通穿过这两个绕组就会感应出电动势，其大小与绕组匝数以及主磁通的最大值成正比，但初级绕组与次级绕组频率保持一致，从而实现电压的变化。闭合的铁芯上绕有两个互相绝缘的绕组其中接入电源的一侧叫一次绕组，输出电能的一侧叫二次绕组。当交流电源电压U1加到一次绕组后，就有交流电流I1通过该绕组并在铁芯中产生交变磁通Φ。这个交变磁通不仅穿过一次绕组，同时也穿过二次绕组，两个绕组中将分别产生感应电势E1和E2。这时若二次绕组与外电路的负载接通，便会有电流I2流入负载Z，即二次绕组就有电能输出。
高压断路器是电力系统中最重要的控制设备，承担着控制和保护的双重任务。 高压断路器内有灭弧介质和灭弧装置，可以熄灭接通或断开电路时产生的电弧，是发电厂或变电站中保证安全可靠运行必不可少的开关电器。它的作用是在正常运行时接通或断开有负荷电流的电路；在电气设备出现故障时，能够在继电保护装置的控制下自行切断短路电流，断开故障设备。
隔离开关是供高压线路在无载流情况下进行电气转换和对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电高压线路进行电器隔离，形成明显断开点的户外高压电器。
户外供电线路，不论电压等级高低，都要考虑防雷过电压的措施。有的是内在两端装设避雷器，有的容是在线路上方架设避雷线。220KV线路一般采用避雷线，因为线路高度较高，跨度较大，容易遭受雷击，所以采取全线的防雷保护。线路还配有一次重合闸和避雷器互用，避雷器会自动恢复原状。
变电站无功补偿装置是电力系统中重要设备之一,无功补偿容量与经济性研究对输变电系统无功补偿装置的配置选择至关重要。变电站并列电容器组是保证系统电压质量和降低电能损耗的重要设备,从理论上通过简单的计算,得出并联电容器组的各设备间的配合问题,为装置各元件的设计、安装设计,运行提供参考依据。
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