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埽捎玫氖枪I(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(guó)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?；緟?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：?jiǎn)温?、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?jiǎn)?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