高速鐵路牽引供電系統認知與設計虛擬仿真實驗是蘭州交通大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：高速鐵路牽引供電系統認知與設計虛擬仿真實驗
- 建設院校： 蘭州交通大學
- 課程負責人： 王果
- 授課教師：鄭雲水、岳彪、張廷榮、戴亮
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
近年來，我國以高速鐵路為代表的軌道交通建設取得了舉世矚目的成就，在大力發展“走出去”的戰略中，日益成為“一帶一路”倡議框架中的重要“引擎”。高速鐵路牽引供電系統是指供給高速鐵路列車牽引用電的供電系統。主要由牽引變電所和接觸網組成。牽引變電所將發電廠經高壓輸電線送來的三相交流電變換成適合於列車的電流與電壓後，送至接觸網，再由接觸網向列車供電。
《牽引供電系統》是電氣工程專業的學生認識高速鐵路供電系統的專業課程。但由於牽引變電所、牽引網電壓等級高，現場安全要求高，在教學過程中，學生對設備的現場實踐操作難以展開，無法深入掌握其工作原理及維護管理方法。為滿足《牽引供電系統》課程實驗教學需求，蘭州交通大學依託甘肅省軌道交通電氣自動化工程實驗室、電氣工程與自動化省級實驗教學示範中心、四電BIM工程與智慧型套用鐵路行業重點實驗室和國家級軌道交通信息與控制國家級虛擬仿真實驗教學中心，圍繞牽引供電設備認知及設計，自主研發了虛擬仿真實驗教學管理平台，完成高速鐵路牽引供電系統認知與設計虛擬仿真實驗的教學。
該實驗項目以軌道交通實際工程為背景構建逼真的現場環境，高度還原牽引供電系統實際場景，通過電氣設備認知、電氣設計、工程案例設計等模組的虛擬實驗，提高學生認知水平和工程設計能力，有效彌補難以進入運營現場進行實踐教學的不足，有效防範學生觸電的風險，提高學生的參與度。該實驗課程不受時間、空間限制，真正解決傳統實驗“做不了、做不上、做不好”的問題，為培養學生實踐能力及創新能力提供有力支撐。
教學目標
高速鐵路牽引供電系統認知與設計虛擬仿真實驗重點面向電氣工程及其自動化專業學生的《牽引供電系統》和《接觸網》課程實驗教學。該實驗目標是激發學生的學習興趣，提高學生認知水平和工程設計能力，培養學生實踐能力及創新能.力。具體實驗目的如下:
(1) 強化專業認知能力。學生通過瀏覽牽引變電所設備模型，在對設備感性認識的基礎上，熟悉設備結構及原理。通過牽引變電所設備巡視和虛擬操作，對牽引變電所各高壓設備、高壓室二次設備進行全方位立體感知，強化牽引供電系統構成和工作原理的認知和理解能力。
(2) 訓練專業設計能力。通過對變電所主接線圖、室內裝置布置圖、電纜接地系統圖等圖紙的學習，熟悉變電所電氣設計的方法，用CAD製圖軟體完成系統的電氣設計。將二維電氣圖紙和BIM模型對比學習，深刻理解設計方案的工程實施效果，訓練學生對於多約束條件下牽引供電系統的設計能力。熟悉綜合布線的設計方法、設計效果和設計最佳化方案。
(3)培養項目建設套用能力。通過三維場景模擬實驗，熟悉供電設備的工作原理和技術要求，在此基礎上利用實驗項目進行綜合布線、施工碰撞監測等項目學習，培養學生的項目建設套用能力。
(4) 提高運維套用能力。通過日常巡檢、集中檢修和故障處理試驗模組的學習，熟悉設備工作原理及故障類型，掌握設備巡檢注意事項、重點巡檢點和檢修方法，掌握變壓器缺油、絕緣子閃絡放電等故障搶修流程和處理方法，提高學生的運維.套用能力。
(5) 提升綜合創新能力。根據實際工程需求，完成個性化工程設計。通過模擬設定場景中的故障，學生根據故障現象進行分析，能提出解決方案。培養學生面對牽引供電系統故障情況下的應急處理能力，促進學生進行自主探究式，提升學生的綜合創新能力。
