工廠供配電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)|供配電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置

“TYGPD-02A 工廠供配電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)|供配電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置” 是上海上益根據(jù)機(jī)械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心編寫的《高級(jí)電工技術(shù)》、《電工基礎(chǔ)（高級(jí)工適用）》、《電工技師培訓(xùn)教材》結(jié)合《工廠供電》和《供配電技術(shù)》課程研制生產(chǎn)的。主要對(duì)教材中的35kV總降壓變電所、10kV高壓變電所及車間用電負(fù)荷的供配電線路中涉及的微機(jī)自動(dòng)化裝置、無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置、智能采集模塊以及工業(yè)人機(jī)界面等電氣一次、二次、控制、保護(hù)等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，通過在本實(shí)訓(xùn)裝置中的技能訓(xùn)練能在深入理解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。并且本套實(shí)訓(xùn)裝置還有利于學(xué)生對(duì)變壓器、電動(dòng)機(jī)組、電流互感器、電壓互感器、模擬表記、數(shù)字電秒表及開關(guān)元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。它能滿足對(duì)電力系統(tǒng)變配電中的自動(dòng)裝置、變電站監(jiān)控、繼電保護(hù)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)。本裝置適用于電力、電氣類各專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，也可作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)和教師科研項(xiàng)目的硬件開發(fā)平臺(tái)，專業(yè)技術(shù)人員上崗培訓(xùn)平臺(tái)。

一、技術(shù)特點(diǎn)

1.實(shí)用性強(qiáng)

本裝置根據(jù)典型教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在開發(fā)中征求了專業(yè)教師的建議、吸收了工程應(yīng)用中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。比較系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了工廠供配電系統(tǒng)的送電、輸電、配電、控制、保護(hù)等實(shí)踐技能訓(xùn)練要求。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中還能掌握正確的電路投切操作，倒閘操作，運(yùn)行控制以及各種運(yùn)行方式的調(diào)整操作規(guī)程。本裝置結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行靈活，操作方便，安全可靠。為學(xué)生提高實(shí)踐技能建立了一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

2.綜合性強(qiáng)

本裝置綜合了與工廠供電相關(guān)的電力設(shè)備微機(jī)保護(hù)，備自投和無功補(bǔ)償?shù)裙δ?，采用的是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品，線路模型，變壓器模型，電動(dòng)機(jī)模型和電容器模型都能較典型的模擬工廠的現(xiàn)場(chǎng)狀況，有利于進(jìn)行理論分析和數(shù)值分析。

3.*性

本裝置綜合微機(jī)自動(dòng)化裝置、智能采集模塊和PLC等微機(jī)智能檢測(cè)控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護(hù)、測(cè)量和信號(hào)為一體的綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。體現(xiàn)了當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)在供配電網(wǎng)的深刻變革方向。

二、技術(shù)性能及特點(diǎn)

2.1.工作電源：三相五線AC380V+10%、50Hz

2.2整機(jī)容量：＜10kVA

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：屏式結(jié)構(gòu)，由一次系統(tǒng)部分、繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)組件、計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分、二次系統(tǒng)開放部分四大部分構(gòu)成,如圖24所示

  2.4電氣主接線：35kV,10kV兩個(gè)電壓等級(jí)；35kV單母分段；10kV單母分段，主變兩臺(tái)

  2.5系統(tǒng)屏結(jié)構(gòu)及外觀設(shè)計(jì)：系統(tǒng)屏面板采用鋁面板噴塑，凹質(zhì)爛板工藝，面板的一次系統(tǒng)圖按國標(biāo)色標(biāo)填色不同電壓等級(jí)，框架結(jié)構(gòu)要求采用供配電系統(tǒng)常用XL型成套柜體結(jié)構(gòu)

  2.6智能無功功率控制器：能自動(dòng)追蹤電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切，具有手動(dòng)和自動(dòng)投切功能

    能自動(dòng)追蹤電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切，具有手動(dòng)和自動(dòng)投切功能。根據(jù)變壓器的無功功率進(jìn)行分相補(bǔ)償，電容器組循環(huán)工作，使每組電容器均勻投運(yùn)，從而減少電能損耗和電壓損失，提高設(shè)備的使用效率。

    JKL5CF型智能無功功率控制器采用單片機(jī)控制技術(shù)，取樣物理量為無功電流，交流采樣抗高次諧波干擾。基本參數(shù)如下：

l 額定電流：AC0-5A； 電流輸入阻抗：≤0.2Ω；

l 額定電壓：AC220v;頻率：50Hz；

l 外殼防護(hù)等級(jí)：IP40；

l 功耗： ≤8W

l 觸電容量：AC220V/7A

l 靈敏度：50mA

  2.7 35kV/10kV均需裝設(shè)三相智能電量監(jiān)測(cè)儀：三相I、U、kW、kVar、kVA、kWh、kVarh、cosΦ、Hz測(cè)量；四象限電能計(jì)量和分時(shí)電能統(tǒng)計(jì)；RS485、MODBUS-RTU；高亮度LED/LCD,全中文菜單

2.8繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)模塊

（1）實(shí)訓(xùn)模塊設(shè)計(jì)：繼電器必須全部采用凸出式后接線，方便學(xué)生觀察繼電器結(jié)構(gòu)、整定繼電器參數(shù)，安裝板采用高強(qiáng)度鋼板

（2）繼電保護(hù)組件

n  電流繼電器組件

含DL-24C/2A電磁型電流繼電器1只，DL-24C/6A電磁型電流繼電器1只

n 中間繼電器組件

含DZB-12B型中間繼電器1只，DZS-12B型中間繼電器1只

n 時(shí)間、信號(hào)繼電器組件

含DS-23時(shí)間繼電器1只，JX-21A/T信號(hào)繼電器1只

n 重合閘裝置組件

含DH-3型重合閘繼電器1只

n 絕緣監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)組件

含DY-28C/160V型電磁型電壓繼電器1只，模擬電壓表頭1只，電壓切換開關(guān)1只

  2.9 二次系統(tǒng)開放部分

（1）實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)必須開放所有的控制器接線端子和互感器二次端子，以及斷路器控制回路，供學(xué)生實(shí)訓(xùn)接線。

（2）該部分需包含PT、CT、自動(dòng)裝置、儀表、信號(hào)指示、二次控制、轉(zhuǎn)換開關(guān)、微機(jī)備自投的接線端子開放區(qū)

（3） 交流電流表

l 工作電源：AC/DC85-250V

l PIC單片機(jī)芯片、集成化設(shè)計(jì)

l 量程：AC5A、1A、100mA、75mV

l 測(cè)量精度：0.3%F.S±3個(gè)字

l 顯示字體：0.8”超大LED紅色字體

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 開孔尺寸：92*44MM

l 工作環(huán)意：溫度0-50度，濕度0-80%RH

（4）交流電壓表

l 工作電源：AC/DC85-250V

l PIC單片機(jī)芯片、集成化設(shè)計(jì)

l 量程：AC500V、100V、10、1V

l 測(cè)量精度：0.3%F.S±3個(gè)字

l 顯示字體：0.8”超大LED紅色字體

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 開孔尺寸：92*44MM

l 工作環(huán)意：溫度0-50度，濕度0-80%RH

（5）直流電流表

l 工作電源：AC/DC85-250V

l PIC單片機(jī)芯片、集成化設(shè)計(jì)

l 量程：DC5A、1A、100mA、75mV

l 測(cè)量精度：0.2%F.S±2個(gè)字

l 顯示字體：0.8”超大LED紅色字體

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 開孔尺寸：92*44MM

l 工作環(huán)意：溫度0-50度，濕度0-80%RH

（6）直流電壓表

l 工作電源：AC/DC85-250V

l PIC單片機(jī)芯片、集成化設(shè)計(jì)

l 量程：DC500V、100V、10、1V

l 測(cè)量精度：0.2%F.S±2個(gè)字

l 顯示字體：0.8”超大LED紅色字體

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 開孔尺寸：92*44MM

l 工作環(huán)意：溫度0-50度，濕度0-80%RH

（7） 數(shù)字電秒表 1只

測(cè)量范圍：0.001S-99.999S，功能：單路、雙路；適應(yīng)信號(hào)：空觸點(diǎn)閉合或斷開，空觸點(diǎn)可帶電位≤220V；復(fù)零方式：手動(dòng)復(fù)零

（8）微機(jī)備自投裝置：工業(yè)級(jí)保護(hù)裝置，有進(jìn)線備投和母聯(lián)備投等方式可選 ，當(dāng)主進(jìn)線電源模擬故障失電后，備自投裝置能自動(dòng)地將備用進(jìn)線電源投到工作母線上，以此保證連接在工作母線上的負(fù)荷仍能正常工作，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)具有自適應(yīng)功能，當(dāng)檢測(cè)到主進(jìn)線電源恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)斷開備用進(jìn)線斷路器，延時(shí)閉合主進(jìn)線，實(shí)現(xiàn)主進(jìn)線電壓恢復(fù)時(shí)自動(dòng)切換后投入過程。 

2.10 計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分

（1）控制器：西門子PLC主機(jī)及控制模塊：CPU226+EM223（16I/O）+EM221

（2）監(jiān)控主機(jī)

n 品牌：MCGS。型號(hào)：TCP1062k。尺寸：10.2英寸。液晶屏：TFT液晶顯示。顯示顏色：真彩65535色；分辨率：800*480。觸摸屏：電阻式。供電電源：DC24V；額定功率：14W。CPU主板：ARM 400MHz。內(nèi)存：64M。存儲(chǔ)設(shè)備：128Mflash。面板尺寸：315*239mm。串口：1*RS232,1*RS485。USB接口：2個(gè)。RJ45以太網(wǎng)口。

（3）主要功能：對(duì)供配電一次系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，實(shí)時(shí)顯示主接線的變化；實(shí)時(shí)采集、顯示、各類電量參數(shù)；對(duì)采集的各種電量可生成實(shí)時(shí)和歷史曲線和報(bào)表；監(jiān)視各斷路器位置狀態(tài)；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘，監(jiān)控畫面。

2.11實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線及插座

采用高可靠性護(hù)套結(jié)構(gòu)手搶插連接線及插座，全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。線芯采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良。強(qiáng)電連接導(dǎo)線及插座。

2.12 模擬供配電系統(tǒng)一次、二次元件

系統(tǒng)面板裝設(shè)開關(guān)元件操作器件及位置指示器、各類儀表；屏內(nèi)裝設(shè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)的完整模擬一次元件（隔離開關(guān)、斷路器）、變壓器、電流互感器、電壓互感器、線路阻抗、短路阻抗、負(fù)載等

2.13智能倒閘操作考核系統(tǒng)

一次系統(tǒng)作為線路、母線、變壓器的停送電操作和各種事故狀態(tài)下的倒閘操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；考核系統(tǒng)能對(duì)倒閘前后的事故（故障）進(jìn)行分析，能夠?qū)W(xué)員誤操作的錯(cuò)誤情況進(jìn)行聲光報(bào)警和誤操作紀(jì)錄，為教師考核提供依據(jù)

2.14 負(fù)載

    實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)裝設(shè)3*500W大功率可調(diào)電阻作為有功負(fù)載，裝設(shè)1.5kW三相異步電動(dòng)機(jī)作為無功負(fù)載

三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1. 供配電常用繼電器特性實(shí)驗(yàn)

（1）電流繼電器特性

（2）電壓繼電器特性

（3）時(shí)間繼電器特性

（4）中間繼電器特性

（5）信號(hào)繼電器特性

2. 供配電系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)

（6）斷路器的控制和信號(hào)回路實(shí)驗(yàn)

（7）6～35kV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置電路實(shí)驗(yàn)

（8）線路電流速斷保護(hù)實(shí)驗(yàn)

（9）線路定時(shí)限過電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)

3. 供配電系統(tǒng)倒閘操作

（10）供配電所送電和停電操作實(shí)驗(yàn)

（11）一路進(jìn)線供電轉(zhuǎn)兩路供電倒閘操作

（12）分段單母運(yùn)行狀態(tài)切換的倒閘操作

（13）母線從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)檢修倒閘操作

（14）母線從檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)行倒閘操作

（15）變壓器從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)檢修倒閘操作

（16）變壓器從檢修狀轉(zhuǎn)運(yùn)行倒閘操作

（17）變壓器從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)冷備用倒閘操作

（18）變壓器從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)熱備用倒閘操作

（19）變壓器從冷備用狀態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)行倒閘操作

（20）變壓器從熱備用狀態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)行倒閘操作

4. 自動(dòng)裝置實(shí)訓(xùn)

（21）供配電系統(tǒng)一次重合閘

（22）微機(jī)備自投實(shí)驗(yàn)

（23）手動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償

（24）自動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償

5. PLC在供配電繼電保護(hù)中的應(yīng)用

（25）線路帶時(shí)限的過電流保護(hù)

（26）線路低電壓啟動(dòng)的過電流

（27）線路電流速斷保護(hù)

（28）變壓器過電流

（29）變壓器過負(fù)荷

（30）線路過電流保護(hù)與自動(dòng)重合閘綜合

（31）線路過電流保護(hù)與自動(dòng)重合閘后加速綜合

（32）備用電源自動(dòng)投入

6. 工廠供電電氣接線圖的認(rèn)知

（33）實(shí)訓(xùn)臺(tái)電氣主接線模擬圖的認(rèn)知。

（34）觸摸屏的正確操作。

（35）電氣主接線圖的認(rèn)知。

（36）電秒表的使用

（37）智能儀表的使用

四、主要配置清單