“SYGPD-02A工廠供電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)” 是根據(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.先進(jìn)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?;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)温贰㈦p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)手槍插連接線及插座,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