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实训模拟电厂供配电系统， 工厂电气控制供电实训装置
发布时间：2020-09-27 |
一、概述:
实训模拟电厂供配电系统结合《工厂供电》和《供配电技术》课程研发生产的。该装置主要对教材中的35kV的总降压变电所、10kV的高压配电所及车间用电负荷的供配电线路中涉及的微机保护测控装置、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。并且本套工厂供电系统实训台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。
二、特点:
1. 原动机调速屏
2. 发电机励磁调节屏
3. 准同期并网屏
4. 两面线路保护屏
5. 发电机组变保护屏
6. 变压器保护屏（分做两面屏）
7. 负荷屏
8. 现地单元屏
9. 计算机操作台
各组成单元功能简介:
原动机调速屏可以真实模拟水轮机或汽轮机的启动特性,调速特性和控制特性,能实现启动、空载、负载、功率分配与调节。
发电机励磁调节屏能满足发电机的各种运行要求，具有恒UF、恒IL、恒Q、恒COSφ等四种运行方式，具有发电机空载定子过压保护、最大励磁电流瞬时限制、反时限延时过励限制、欠励限制、无功过载延时限制等。可针对系统静态和动态稳定性进行观察和控制。励磁方式可以选择手动或自动，还可以选择他励或自并励，励磁调节的控制参数可以在线修改，能最大限度地满足教学灵活多变的要求。
准同期并网屏可以实现同步发电机与系统同期并网操作，可以进行微机自动准同期并网或手动并网实验。
线路保护屏模拟输电线路的保护，具有微机保护装置，可以进行电流、电压、方向等保护实验。两套线路保护屏可以将线路串联或并联起来进行实验。
发电机组变保护
变压器保护屏中三绕组变压器中压侧通过降压变压器与无穷大电源相联，可以实现双侧电源对低压侧供电。三绕组变压器可以配置完善的变压器差动主保护和后备保护。
负荷屏用于实验的负荷。
现地单元可以对实验进行监测和显示。
操作台通过微机可对实验进行操作。
三、实训式模拟电厂系统能完成的实验内容
1.基本运行操作
工厂供电系统实训台发电机组开机至空载运行的频率调节操作、励磁系统的起励建压及机组空载运行的电压调节、手动或自动准同期并网、有功功率和无功功率的调节、励磁系统的强励、过励和欠励限制，励磁系统调差特性、发电机组正常停机及事故停机、发电机组紧急事故停机等。以及发电机、变压器、输电线路等的短路故障模拟及电压、电流保护、三段式距离保护、差动保护、重合闸等操作。
四、技术条件:
1.输入电源：三相四线AC380V±10% 50±2%Hz
2.整机容量：≤3kVA
3.主控屏尺寸：1350mm×700mm×1900mm
4.控制柜尺寸： 900mm×700mm×1900mm
5. 实训台上装置提供RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议。微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms。
五、实训项目:
（一）、综合分析实训
1. 电力系统故障前、后潮流计算分析，切机甩负荷实训；
2. 电力系统实时监控，电力系统有功、无功功率分配实训；
3. 无调节励磁（有调节励磁）时的功率特性和功率极限的测定，单回路、双回路功率和功角关系实训；
4. 短路类型，故障切除时间，有无励磁、线路重合闸等对电力系统稳定性的影响实训；
5. 机组调相运行，进相运行等实训。
（二）、综合验证实训
1. 发电机各类保护，例如：发电机差动保护、复合电压过流保护、定子绕组过电压保护、过负荷保护、失磁保护等；
2. 变压器各类保护，例如：差动保护中TA接线方式、变压器的内部短路、外部短路、变压器的瓦斯保护等；
3.输电线路各类保护，例如：三段式距离保护、电流、电压保护、零序保护的配合实训、最大最小正常运行方式对保护的影响实训。重合闸前（后）加速实训、方向性保护等实训；
4. 自动装置如备用电源自动投入、自动按低周减载等实训。
（三）、微机监控系统实训
监控系统采用实际发电厂的监控界面，通过各种测控装置采集各测量点的电流、电压、有功功率、无功功率、频率、发电机转速以及励磁电压、电流等，按照实验要求可进行数据处理；进行实验系统图绘制，对实验过程进行监视、控制、调整，实现电力系统“四遥”功能。
（四）、安全性
工厂供电系统实训台实训系统融合了错误操作安全侦别系统，如控制回路断线、错误操作信号告警功能。
1.工厂供电电气接线图的认知
（1）实训台电气主接线模拟图的认知
（2）触摸屏的正确操作
（3）电气主接线图的认知
（4）电流互感器与电压互感器的接线方式
（5）变压器有载调压
（6）线路停送电操作
（7）变压器倒闸操作
（8）母线倒闸操作
（9）模拟系统正常、最大、最小运行方式
（10）模拟系统短路
（11）电秒表的正确操作
（12）微机线路保护参数整定操作
（13）无时限电流速断保护
（14）带时限电流速断保护
（15）定时限过电流保护
（16）反时限过电流保护
（17）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验
（18）电流电压连锁保护
（19）变频器参数整定操作
（20）变频器的开环调速实训
（21）三相异步电动机的启动方式
（22）模拟电动机出口短路
（23）微机电动机保护参数整定操作
（24）高压电动机的速断保护
（25）高压电动机的反时限过流保护
（26）发电机励磁调节实验
（27）备用电源自动投入参数整定操作
（28）备用电源自动投入条件测试
（29）进线备投实验
（30）母联备投实验
（31）无功自动补偿功能
（32）变压器电流速断保护
（33）变压器过电流保护
（34）变压器轻瓦斯保护
（35）变压器重瓦斯保护
（36）变压器过负荷保护
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