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继电保护装置及二次回路辅助学习软件开发

作者：代伟 徐飞 李杰

来源：《科技信息·下旬刊》2017年第04期

摘要：从事继电保护的新员工入职前要进行相关的继电保护培训。传统的方法是集中现场培训，而本文研究的课题可以作为这种培训的有效辅助措施。以电脑应用软件、安卓APP、苹果APP为载体，内容包含继电保护装置调试，变电站现场一、二次设备识图，交流电压电流回路识图、直流控制回路识图，通过照片、文字说明、视频演示结合的方式，充分发挥网络的优势来提高继电保护工作培训效率。

关键字：继电保护；软件；APP；二次回路 1 概述

近几年，电网中由于人为原因造成的事故事件占了很大的比例，其中技术方面的问题体现在继电保护员工对电流回路（特别是二分之三接线方式）、断路器控制回路不够熟悉，或者不够重视。而新入职的员工在这方面表现得尤为明显，给电网安全稳定运行带来了非常大的风险。公司层面的培训主要是针对公司文化、方略的培训，而真正对于专业技术上的培训这方面还很欠缺。所以我认为加强对继电保护员工，特别是新员工的技术培训势在必行。但是就当前而言，我们系统内部仍然大多是采用自学为主的方式来进行培养新员工，培训方式单一，效果并不明显。

2 当前存在培训方式的现状

供电局在继电保护培训方面应该说开展了很多的工作，主要分为以下几个方面： 一种是采取到技校进行培训取证上岗的方式，针对的主要是继电保护调试、理论方面的学习。另一种是像文献[1]讲述的通过搭建变电站二次仿真培训系统的方式进行培训，这个是用软件的方式来模拟实际的设备。一般还有一种就是文献[2]所说的做一套和变电站主控室基本类似的培训系统，用真实的保护装置，模拟真实的变电站设备的方式来进行培训。

以上的培训方式，对于第一个只是一个初步的培训方式，对于继电保护员工不能起到多少技术上的提高作用；对于第二个，开发一个继电保护定检仿真平台，费用很高并不经济，而且由于员工操作的不是实际的设备，很难做到印象深刻，往往在培训过后来操作实际的设备又容易陷入困境；而第三个直接建一个基本上类似于真实变电站继电保护设备的培训平台，对实际的应用情况来讲利用率并不高，由于现在云南电网的快速发展，大家上班的时间主要是在变电站干检修工作，很少有时间在办公室，这种培训方式显得并不实际，而且浪费资源。 所以我们能够开发一个方便携带、方便操作的培训软件，这个软件应该比以前的培训软件更加实用，更加有优势。

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3 软件开发方案

通过录制视频、实物图片展示的方式讲解继电保护装置调试、交直流二次回路来开发三个软件（电脑应用程序、安卓APP、苹果APP），要求界面基本类似。我们可以按照以下方式设计两个界面。 第一个界面：

1、保护调试：此处用录制的视频； 2、现场接线：此处用实物图片； 3、压板：此处用实物图片； 4、保护屏端子：此处用实物图片； 5、保护装置：此处用实物图片； 6、继电保护测试仪：此处用实物图片； 第二个界面：

1、交流电流电压回路： a、图纸：此处用实物图片；

b、一次设备（电流互感器、电压互感器）：此处用图片； 2、直流控制回路：

a、控制回路图：此处用实物图片；

b、控制回路里面相关的操作把手、辅助接点、继电器、线圈：此处用实物图片； c、控制回路图接通演示：此处用录制的视频讲解。

对于第一个界面，我们可以就针对某一次现场的继电保护定检来进行录制视频，视频内容包括，继电保护测试仪电源搭接，二次回路安全技术措施的执行，交流电流电压回路接线，继电保护出口接点的接线，该保护装置说明书相关逻辑部分图的内容录制，从头到尾录制一遍视频，相当于手把手的教你怎么调试继电保护装置。另外还要把现场接线、压板、保护屏端子、保护装置、继电保护测试仪这些主要的设备都用现场的实物照片展示出来，相当于一个大大的特写，便于理解。

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再加上第二个界面，相当于是继电保护调试的扩展培训，因为继电保护装置并不是单一的存在，而是与开关场、通信机房、测控装置通过二次回路密切相联系在一起的，这中间涉及到采样、逻辑判断、信号开入、命令及信号出口等等。电压电流回路的采样从哪里取的，断路器控制回路是个什么样子，控制回路里面的接点、把手、继电器、跳合闸线圈实物是怎样的，断路器控制回路是怎么样接通的，都一一进行了讲解，图文并茂，细致入微。所以说第二个界面正是要对整个变电站的保护装置是怎么来进行工作的进行一个形象的描述，如果说前面的保护调试是讲微观上的理解，那么第二个界面讲的二次回路方面的学习培训就是从宏观的角度来让受培训者建立起来一个整体的概念，这个比保护调试显得更加重要，因为继电保护装置发展到现在已经很少是由于保护装置本身的问题造成的事故事件。相反由于现在我们电网的二次回路越来越复杂，可靠性就相对更差了一些，更多的时候需要继电保护检修人员来查找回路故障，消除缺陷。 4 软件的开发 4.1开发平台简介

Eclipse 是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具（Java Development Kit，JDK）。

Android Studio 是一个Android集成开发工具，基于IntelliJ IDEA. 类似 Eclipse ADT，Android Studio 提供了集成的 Android 开发工具用于开发和调试。

Xcode 是运行在操作系统Mac OS X上的集成开发工具（IDE），由苹果公司开发。Xcode是开发OS X 和 iOS 应用程序的最快捷的方式。Xcode 具有统一的用户界面设计，编码、测试、调试都在一个简单的窗口内完成。

为了能够让用户更加方便的使用本程序，所以我们考虑了开发基于三种平台的程序，电脑端，安卓手机端，苹果手机端。按照上面的开发方案，设计好思路。三个程序分别是在不同的平台开发出来的，PC端在Eclipse平台上开发，用Java和Swing编写程序和界面；安卓手机APP是在Android studio上开发出来的，用Java和XML编写程序和界面；iOS APP是在Xcode平台上开发的，用objective-c和手写UI的方式编写程序和界面。我们以安卓APP为例，在 Android studio上用Java语言编写主程序，而人机交互界面则由layout布局文件来控制，用可扩展标记语言XML来编写控制界面上的各种控件布局方式。由于需要展示的内容较多，我们采用点击控件链接网页的方式来浏览相关的图片和视频内容，采用后台更新图片和视频资料的方式使得这种软件本身拥有更加的通用性，可以根据继电保护培训的不同要求来更新所需要的内容。三个程序界面基本类似，APP开发过程如图1、图2所示。 5 本软件开发的优势