工厂供配电综合实训系统|供配电技术实训装置

“TYGPD-02A 工厂供配电综合实训系统|供配电技术实训装置” 是上海上益根据机械工业职业技能鉴定指导中心编写的《高级电工技术》、《电工基础（高级工适用）》、《电工技师培训教材》结合《工厂供电》和《供配电技术》课程研制生产的。主要对教材中的35kV总降压变电所、10kV高压变电所及车间用电负荷的供配电线路中涉及的微机自动化装置、无功自动补偿装置、智能采集模块以及工业人机界面等电气一次、二次、控制、保护等重点教学内容进行设计开发的，通过在本实训装置中的技能训练能在深入理解专业知识的同时，培养学生的实践技能。并且本套实训装置还有利于学生对变压器、电动机组、电流互感器、电压互感器、模拟表记、数字电秒表及开关元器件工作特性和接线原理的理解和掌握。它能满足对电力系统变配电中的自动装置、变电站监控、继电保护等教学内容进行操作实验。本装置适用于电力、电气类各专业相关课程的实验教学，也可作为学生毕业设计和教师科研项目的硬件开发平台，专业技术人员上岗培训平台。

一、技术特点

1.实用性强

本装置根据典型教学内容设计，在开发中征求了专业教师的建议、吸收了工程应用中的实际经验。比较系统地实现了工厂供配电系统的送电、输电、配电、控制、保护等实践技能训练要求。学生在实训中还能掌握正确的电路投切操作，倒闸操作，运行控制以及各种运行方式的调整操作规程。本装置结构清晰，运行灵活，操作方便，安全可靠。为学生提高实践技能建立了一个良好的实训平台。

2.综合性强

本装置综合了与工厂供电相关的电力设备微机保护，备自投和无功补偿等功能，采用的是工业现场产品，线路模型，变压器模型，电动机模型和电容器模型都能较典型的模拟工厂的现场状况，有利于进行理论分析和数值分析。

3.*性

本装置综合微机自动化装置、智能采集模块和PLC等微机智能检测控制的相关技术，采用分层分布式控制方式，组建成集控制、保护、测量和信号为一体的综合自动化实训平台。体现了当前自动化技术和通信技术在供配电网的深刻变革方向。

二、技术性能及特点

2.1.工作电源：三相五线AC380V+10%、50Hz

2.2整机容量：＜10kVA

2.3系统结构：屏式结构，由一次系统部分、继电保护实训组件、计算机监控部分、二次系统开放部分四大部分构成,如图24所示

  2.4电气主接线：35kV,10kV两个电压等级；35kV单母分段；10kV单母分段，主变两台

  2.5系统屏结构及外观设计：系统屏面板采用铝面板喷塑，凹质烂板工艺，面板的一次系统图按国标色标填色不同电压等级，框架结构要求采用供配电系统常用XL型成套柜体结构

  2.6智能无功功率控制器：能自动追踪电网功率因数并控制电容器组的投切，具有手动和自动投切功能

    能自动追踪电网功率因数并控制电容器组的投切，具有手动和自动投切功能。根据变压器的无功功率进行分相补偿，电容器组循环工作，使每组电容器均匀投运，从而减少电能损耗和电压损失，提高设备的使用效率。

    JKL5CF型智能无功功率控制器采用单片机控制技术，取样物理量为无功电流，交流采样抗高次谐波干扰。基本参数如下：

l 额定电流：AC0-5A； 电流输入阻抗：≤0.2Ω；

l 额定电压：AC220v;频率：50Hz；

l 外壳防护等级：IP40；

l 功耗： ≤8W

l 触电容量：AC220V/7A

l 灵敏度：50mA

  2.7 35kV/10kV均需装设三相智能电量监测仪：三相I、U、kW、kVar、kVA、kWh、kVarh、cosΦ、Hz测量；四象限电能计量和分时电能统计；RS485、MODBUS-RTU；高亮度LED/LCD,全中文菜单

2.8继电保护实训模块

（1）实训模块设计：继电器必须全部采用凸出式后接线，方便学生观察继电器结构、整定继电器参数，安装板采用高强度钢板

（2）继电保护组件

n  电流继电器组件

含DL-24C/2A电磁型电流继电器1只，DL-24C/6A电磁型电流继电器1只

n 中间继电器组件

含DZB-12B型中间继电器1只，DZS-12B型中间继电器1只

n 时间、信号继电器组件

含DS-23时间继电器1只，JX-21A/T信号继电器1只

n 重合闸装置组件

含DH-3型重合闸继电器1只

n 绝缘监测实验组件

含DY-28C/160V型电磁型电压继电器1只，模拟电压表头1只，电压切换开关1只

  2.9 二次系统开放部分

（1）实训系统必须开放所有的控制器接线端子和互感器二次端子，以及断路器控制回路，供学生实训接线。

（2）该部分需包含PT、CT、自动装置、仪表、信号指示、二次控制、转换开关、微机备自投的接线端子开放区

（3） 交流电流表

l 工作电源：AC/DC85-250V

l PIC单片机芯片、集成化设计

l 量程：AC5A、1A、100mA、75mV

l 测量精度：0.3%F.S±3个字

l 显示字体：0.8”超大LED红色字体

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 开孔尺寸：92*44MM

l 工作环意：温度0-50度，湿度0-80%RH

（4）交流电压表

l 工作电源：AC/DC85-250V

l PIC单片机芯片、集成化设计

l 量程：AC500V、100V、10、1V

l 测量精度：0.3%F.S±3个字

l 显示字体：0.8”超大LED红色字体

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 开孔尺寸：92*44MM

l 工作环意：温度0-50度，湿度0-80%RH

（5）直流电流表

l 工作电源：AC/DC85-250V

l PIC单片机芯片、集成化设计

l 量程：DC5A、1A、100mA、75mV

l 测量精度：0.2%F.S±2个字

l 显示字体：0.8”超大LED红色字体

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 开孔尺寸：92*44MM

l 工作环意：温度0-50度，湿度0-80%RH

（6）直流电压表

l 工作电源：AC/DC85-250V

l PIC单片机芯片、集成化设计

l 量程：DC500V、100V、10、1V

l 测量精度：0.2%F.S±2个字

l 显示字体：0.8”超大LED红色字体

l 外形尺寸：96*48*80MM

l 开孔尺寸：92*44MM

l 工作环意：温度0-50度，湿度0-80%RH

（7） 数字电秒表 1只

测量范围：0.001S-99.999S，功能：单路、双路；适应信号：空触点闭合或断开，空触点可带电位≤220V；复零方式：手动复零

（8）微机备自投装置：工业级保护装置，有进线备投和母联备投等方式可选 ，当主进线电源模拟故障失电后，备自投装置能自动地将备用进线电源投到工作母线上，以此保证连接在工作母线上的负荷仍能正常工作，提高供电的可靠性和稳定性。同时具有自适应功能，当检测到主进线电源恢复时，自动断开备用进线断路器，延时闭合主进线，实现主进线电压恢复时自动切换后投入过程。 

2.10 计算机监控部分

（1）控制器：西门子PLC主机及控制模块：CPU226+EM223（16I/O）+EM221

（2）监控主机

n 品牌：MCGS。型号：TCP1062k。尺寸：10.2英寸。液晶屏：TFT液晶显示。显示颜色：真彩65535色；分辨率：800*480。触摸屏：电阻式。供电电源：DC24V；额定功率：14W。CPU主板：ARM 400MHz。内存：64M。存储设备：128Mflash。面板尺寸：315*239mm。串口：1*RS232,1*RS485。USB接口：2个。RJ45以太网口。

（3）主要功能：对供配电一次系统进行组态，实时显示主接线的变化；实时采集、显示、各类电量参数；对采集的各种电量可生成实时和历史曲线和报表；监视各断路器位置状态；能够控制输电线路断路器的跳/合闸，监控画面。

2.11实训导线及插座

采用高可靠性护套结构手抢插连接线及插座，全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。线芯采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触优良。强电连接导线及插座。

2.12 模拟供配电系统一次、二次元件

系统面板装设开关元件操作器件及位置指示器、各类仪表；屏内装设根据网络一次系统图设计的完整模拟一次元件（隔离开关、断路器）、变压器、电流互感器、电压互感器、线路阻抗、短路阻抗、负载等

2.13智能倒闸操作考核系统

一次系统作为线路、母线、变压器的停送电操作和各种事故状态下的倒闸操作实验平台；考核系统能对倒闸前后的事故（故障）进行分析，能够对学员误操作的错误情况进行声光报警和误操作纪录，为教师考核提供依据

2.14 负载

    实训系统装设3*500W大功率可调电阻作为有功负载，装设1.5kW三相异步电动机作为无功负载

三、实训项目

1. 供配电常用继电器特性实验

（1）电流继电器特性

（2）电压继电器特性

（3）时间继电器特性

（4）中间继电器特性

（5）信号继电器特性

2. 供配电系统继电保护实验

（6）断路器的控制和信号回路实验

（7）6～35kV系统的绝缘监视装置电路实验

（8）线路电流速断保护实验

（9）线路定时限过电流保护实验

3. 供配电系统倒闸操作

（10）供配电所送电和停电操作实验

（11）一路进线供电转两路供电倒闸操作

（12）分段单母运行状态切换的倒闸操作

（13）母线从运行状态转检修倒闸操作

（14）母线从检修状态转运行倒闸操作

（15）变压器从运行状态转检修倒闸操作

（16）变压器从检修状转运行倒闸操作

（17）变压器从运行状态转冷备用倒闸操作

（18）变压器从运行状态转热备用倒闸操作

（19）变压器从冷备用状态转运行倒闸操作

（20）变压器从热备用状态转运行倒闸操作

4. 自动装置实训

（21）供配电系统一次重合闸

（22）微机备自投实验

（23）手动功率因数补偿

（24）自动功率因数补偿

5. PLC在供配电继电保护中的应用

（25）线路带时限的过电流保护

（26）线路低电压启动的过电流

（27）线路电流速断保护

（28）变压器过电流

（29）变压器过负荷

（30）线路过电流保护与自动重合闸综合

（31）线路过电流保护与自动重合闸后加速综合

（32）备用电源自动投入

6. 工厂供电电气接线图的认知

（33）实训台电气主接线模拟图的认知。

（34）触摸屏的正确操作。

（35）电气主接线图的认知。

（36）电秒表的使用

（37）智能仪表的使用

四、主要配置清单