论文总字数：16080字

摘 要

在当今社会，计算机已经离不开人类的生活，它已经充斥到我们的每一个领域，包括医学，建筑学和电气学。人工操作电气设备这种方式已经不能满足我们的要求，需要越来越多的电力研究者和计算机程序研究者共同开发出越来越多的有关于电气设备的教学系统软件。此举措施可以在完全安全的环境下培养出越来越多的电力设备研究者。国内的电气学习者需要一款可以根据电气设备课程设计出的电气设备辅助教学系统。这项软件必须使用方便，灵活性强，必须对电气设备的辅助教学系统起到很好的辅助作用。

本文的创新之处在与将传统的电气设备教学和计算机巧妙的应用在了一起。传统电气设备的教学方式有很多缺点。传统的教学方式需要现场指导学生操作。这种教学方式会有两个问题：第一：电气设备应不应该处于运行状态？如果不在运行运行状态，教学就没有任何意义第二：如果电气设备在运行状态的话，万一学生操作失误出现故障，影响范围将会很大。但是，电气设备教学软件可以很好的解决这个问题。它可以将电器设备的具体运行情况清楚地展现在学生面前；在学生操作失误时它可以虚拟地报错而不会造成系统故障。这种系统比较安全且可靠。

如何在新的时代利用计算机和虚拟培训系统开发出一套真正适合电气学生的辅助系统系统，是很多电力工作人员所期待的。本文将以设计电气设备辅助系统为例介绍虚拟培训系统，将其应用到传统的电工培训中。但是，这款系统的用户还是电气学习者，因此，设计时以相关的电气理论知识为基础才是最重要的。

关键词：电气设备；辅助教学；开关器件；系统设计

Electrical equipment Auxiliary Teaching System Design

Abstract

In today"s society, computers have been inseparable from human life, which have flooded into every one of our fields, including medicine, architecture and electrical engineering. Manual operation of electrical equipment in this way can not meet our requirements, we need more power researchers and computer programs to develop more and more researchers are teaching about electrical equipment system software. This measure can develop more and more electrical equipment investigator in a completely safe environment. Domestic electrical learners need one can design a curriculum based on the electrical equipment electrical equipment assisted teaching systems. The software must be easy to use, flexible, must be assisted teaching system electrical equipment played a good supporting role.^[9]

The innovation of this paper, electrical equipment and traditional teaching and computer ingenious application together. Traditional teaching methods of electrical equipment has many shortcomings. Traditional teaching methods to guide students require on-site operations. This teaching method will have two questions: First: Electrical equipment should not be running? If you do not run the operating state, there is no teaching in Second: If electrical equipment running status, then, if the student fails operational errors, the scope will be great. However, electrical equipment educational software can solve this problem.It can be a specific operation of electrical equipment is clearly demonstrated in front of students; students operator error when it can be virtually error without causing a system failure. This system is relatively safe and reliable.^[10]

How to use computers and virtual training system to develop a real student of the auxiliary systems for the electrical system in the new era, a lot of people are looking for electrical work. This will be designed to assist system as an example of electrical equipment virtual training system, which is applied to a conventional electrician training. However, users of this system or electrical learner, therefore, the design with associated electrical theory of knowledge-based is the most important.

Keywords: Electrical equipment; assisted teaching; switching device; system design

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 世界电气设备行业的发展状况 1

1.3 电气设备行业现状分析 1

1.3.1高压开关设备分析 1

1.3.2 低压开关设备分析 2

1.4 电气设备教学系统的研究背景 2

1.5 虚拟现实系统的研究现状 2

1.6 课题研究的内容 2

第二章 变电站常用开关电气设备的介绍 3

2.1 断路器的基本介绍 3

2.1.1 六氟化硫断路器的基本介绍 3

2.1.2 六氟化硫断路器的结构 3

2.1.3 六氟化硫断路器工作原理 4

2.1.4 真空断路器的基本介绍 5

2.1.5 真空断路器的基本结构 5

2.1.6 真空断路器的工作原理 6

2.2 隔离开关 6

2.2.1 隔离开关的基本介绍 6

2.2.2 隔离开关的基本结构 6

2.3 熔断器 6

2.3.1 熔断器的基本介绍 6

2.3.2 熔断器的基本结构 6

2.3.3 熔断器的工作原理 7

2.4 互感器 7

2.4.1 互感器的基本介绍 7

2.4.2 电压互感器基本介绍 7

2.4.3 电流互感器基本介绍 8

2.5 母线 8

2.5.1 母线的基本介绍 8

2.5.2 母线的注意事项 8

2.6 小结 8

第三章 变电站常用开关电气设备的巡视、检查和维护要求 9

3.1 断路器的巡视、检查和维护要求 9

3.1.1六氟化硫断路器的巡视、检查和维护要求 9

3.1.2 真空断路器的巡视、检查和维护要求 9

3.2 隔离开关的巡视、检查和维护要求 9

3.3 熔断器的巡视、检查和维护要求 10

3.4 互感器的巡视、检查和维护要求 10

3.5 母线排除故障的原则 10

3.6 小结 11

第四章 辅助教学系统的设计 12

4.1 界面设计 12

4.1.1 电气基础知识 12

4.1.2 界面外观的设计和实现 12

4.2 电气设备模块设计 12

4.3 其它辅助功能的设计 12

4.4 对学习者的测验 13

4.5 对系统的测试和评价 13

4.6 小结 13

第五章 结束语 14

致谢 15

参考文献 16

第一章 绪论

1.1 研究背景

电气设备是变电站一次系统中的重要的组成部分。电气设备有变压器、断路器、隔离开关、高压断路器、熔断器、互感器和补偿设备等等。

我国建立以来，经过了几十年的大规模建设，电网已经颇具规模。我国拥有五大电网：华北电网，华东电网，华中电网，西北电网和东北电网。

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