HYGD-3工廠(chǎng)供配電實(shí)訓裝置滿(mǎn)足大專(zhuān)院校、職業(yè)院校供配電技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)要求。實(shí)訓項目包括典型工廠(chǎng)供電一次系統，二次回路的儀表、保護、控制等實(shí)訓項目，并結

  HYGD-3工廠(chǎng)供配電實(shí)訓裝置滿(mǎn)足大專(zhuān)院校、職業(yè)院校供配電技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)要求。實(shí)訓項目包括典型工廠(chǎng)供電一次系統，二次回路的儀表、保護、控制等實(shí)訓項目，并結合供配電系統的前沿技術(shù)。通過(guò)該系統的教學(xué)實(shí)訓，能熟練地掌握供配電系統電氣主接線(xiàn)、工廠(chǎng)供電系統的正常停送電操作和各種異常工況下的倒閘操作，二次儀表回路，線(xiàn)路保護，電動(dòng)機保護、功率因數補償，備自投等方面的內容。實(shí)驗能融合《工廠(chǎng)電器設備》、《供配電技術(shù)》、《工廠(chǎng)供電》、《可編程控制技術(shù)》《配電自動(dòng)化》、《微機保護技術(shù)》、《電力系統繼電保護》等相關(guān)教材內容?？捎糜陔娏?、電氣類(lèi)各專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)驗和電力科研院科研項目的硬件開(kāi)發(fā)平臺，以及國家電網(wǎng)部門(mén)的技術(shù)人員上崗的培訓平臺。

   一、裝置的技術(shù)性能﹑指標及配備

1基本參數

輸入電源：三相五線(xiàn)～380V±10%  50Hz±2%

整機容量：≤6kVA

RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協(xié)議

2 人身及設備安全保護

屏體框架采用電力柜標準鋼型材，結構牢固；

設備外殼全金屬，并可靠接地；

設備電源進(jìn)線(xiàn)裝設30mA動(dòng)作漏電保護開(kāi)關(guān),確保人生安全；

設備采用全封閉式實(shí)訓導線(xiàn)，降低使用人員觸電風(fēng)險；

3 設備組成

    本實(shí)訓裝置模擬中型工廠(chǎng)的供配電系統，由35kV、10kV，兩個(gè)不同的電壓等級構成 ，一次系統主接線(xiàn)。整個(gè)系統有兩路35kV進(jìn)線(xiàn)，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過(guò)備自投自動(dòng)切換;35kV母線(xiàn)出線(xiàn)有兩路分支，一路送其他分廠(chǎng)，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線(xiàn)的進(jìn)線(xiàn)電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線(xiàn)的進(jìn)線(xiàn)電源2。進(jìn)線(xiàn)電源1和進(jìn)線(xiàn)電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線(xiàn)和10kVⅡ段母線(xiàn)供電，兩者也可通過(guò)備自投自動(dòng)切換。

為了保證一次線(xiàn)路供電的可靠性，配置了微機備自投裝置和微機線(xiàn)路保護裝置；為了保證高壓電動(dòng)機的穩定運行，配置了高壓電動(dòng)機保護裝置；為了提高用電質(zhì)量，配置了無(wú)功補償裝置；為了實(shí)現自動(dòng)化控制，配置了10寸人機界面、PLC控制器、智能電量監測儀，實(shí)現了對有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開(kāi)關(guān)的控制。

4 一次部分

整個(gè)系統是由一次部分，二次部分，監控部分和接口部分組成。

一次部分包括一次供配電線(xiàn)路，隔離開(kāi)關(guān)和斷路器，變壓器和各種負荷。負荷種類(lèi)包括普通負荷，照明負荷和動(dòng)力負荷等。

① 一次供配電線(xiàn)路：整個(gè)系統一次供配電線(xiàn)路是由35 kV，10kV兩個(gè)不同的電壓等級構成，線(xiàn)路阻抗采用電抗器來(lái)模擬。

② 隔離開(kāi)關(guān)和斷路器及變壓器：系統采用一個(gè)兩卷的變壓器，模擬總降變壓器，具有載調壓功能。線(xiàn)路上所采用的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)盡量選用現場(chǎng)的實(shí)物，或外形接近。使學(xué)生通過(guò)正確的實(shí)驗操作，能夠明了正確的電氣投切操作，倒閘操作，投入運行操作以及各種運行方式的調整操作規程。

③ 負荷部分：可分為高壓電動(dòng)機負荷和至1#~3#車(chē)間變電站負荷。高壓電動(dòng)機采用1.5kW三相交流異步電動(dòng)機模擬，并設置了直接啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)等啟動(dòng)方式。1#~3#車(chē)間變電站負荷使用感性負載、阻性負載和風(fēng)機模擬。風(fēng)機不僅可以作為負荷的一部分，同時(shí)也能給整套裝置散熱。

5 二次部分

二次部分包括自動(dòng)裝置，儀表信號單元和轉換單元。自動(dòng)裝置包括微機線(xiàn)路保護裝置、微機電動(dòng)機保護裝置、無(wú)功補償裝置和微機備自投裝置；儀表信號單元包括模擬儀表、光字牌、指示燈、云平臺系統模塊等；轉換單元包括各狀態(tài)量的切換開(kāi)關(guān)。

5.1 微機線(xiàn)路保護裝置

微機保護裝置需采用工業(yè)級主流產(chǎn)品，適用于110kV以下電壓等級的非直接接地系統或小電阻接地系統中的進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路，集保護、測量及操作控制于一體。

技術(shù)參數

額定數據

裝置電源：AC220V 允許偏差：-20℅～+15℅；

交流電流：5A；

交流電壓：100V；

交流頻率：50Hz；

控制回路電壓： DC220V。

功率消耗

交流電流回路：In=5A     每相不大于0.5VA；

交流電壓回路：U=UN 每相不大于0.2VA；

控制回路：正常工作   不大于10W；

保護動(dòng)作   不大于20W。

過(guò)載能力

交流電流回路：2倍額定電流      連續工作；

10倍額定電流     允許10s；

40倍額定電流     允許1s；

交流電壓回路：1.2倍額定電壓    連續工作；

控制回路：70%—120%額定電壓     連續工作。

保護誤差

保護電流： 不大于±3% ；

保護電壓： 不大于±3% ；

溫度影響

正常工作溫度：     -10℃ ～ 55℃；

極限工作溫度：     -25℃ ～ 75℃；

裝置在-10℃～55℃溫度下動(dòng)作值因溫度變化而引起的變差不大于±1% 。

通信等其他功能要求

具有RS485 網(wǎng)絡(luò )通訊接口，語(yǔ)音播報功能，無(wú)線(xiàn)數據通訊功能、藍牙數據功能、留有反向讀取外圍儀表數據表功能能夠隨時(shí)通過(guò)協(xié)議自主讀取外圍電力儀表數據到保護裝置表格中進(jìn)行統一查看。

5.2 微機電動(dòng)機保護裝置

本裝置適用于35kV及以下電壓等級的經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地或不接地系統中的電動(dòng)機保護測控，可集中組屏，也可在開(kāi)關(guān)柜就地安裝，全面支持變配電綜合自動(dòng)化系統。

5.3微機備自投裝置

  適用于110kV及以下電壓等級的進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，內橋開(kāi)關(guān)及主變兩側開(kāi)關(guān)的自投裝置，也可選擇帶備自投的自適應功能；可集中組屏，也可在開(kāi)關(guān)柜就地安裝。

 1．備用電源自動(dòng)投入保護裝置的作用是當工作電源消失后，自動(dòng)地將備用電源投到工作母線(xiàn)上(進(jìn)線(xiàn)備自投)，以使連接在工作母線(xiàn)上的負荷仍能正常運行；或者是兩段進(jìn)線(xiàn)同時(shí)投入運行，當某段PT出現不合格時(shí)，則將不合格端PT的進(jìn)線(xiàn)斷路器跳開(kāi)，隨后合上母聯(lián)開(kāi)關(guān)（母聯(lián)備自投）。

另外，如果當那側不合格端PT的進(jìn)線(xiàn)電源恢復時(shí)（可通過(guò)檢測進(jìn)線(xiàn)電壓或者帶電顯示器的接點(diǎn)），備自投將自動(dòng)跳開(kāi)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，合上該側進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)（備自投自適應方式）；本裝置有母線(xiàn)互備和進(jìn)線(xiàn)互備以及自適應三種方式。

2．母聯(lián)電流保護(速斷、過(guò)流)

3．測控功能:

1）遙測：兩段母線(xiàn)的線(xiàn)電壓（U1ab、U1bc、U2ab、U2bc），兩條進(jìn)線(xiàn)的線(xiàn)電壓（U1x、U2x），兩條進(jìn)線(xiàn)的電流（I1、I2），母聯(lián)保護（IA，IB，IC）及測量電流（Ia，Ic）。

2）遙信：開(kāi)入1為進(jìn)線(xiàn) 1 開(kāi)關(guān)合閘位置，開(kāi)入2為進(jìn)線(xiàn)2開(kāi)關(guān)合閘位置，開(kāi)入5備自投閉鎖信號；母聯(lián)控制回路斷線(xiàn)、保護動(dòng)作信號、PT斷線(xiàn)信號、操作機構故障信號等。

3）遙控：母聯(lián)開(kāi)關(guān)遙控跳、合；手動(dòng)和遙控互為閉鎖，互為切換。

4．輔助功能：

1）異常告警：電源消失或自檢出錯（ROM,RAM,EPROM定值檢驗出錯），閉鎖開(kāi)出繼電器。

2）控制回路斷線(xiàn)：由外部引入開(kāi)關(guān)量。

3）遙控：裝置可接受遙控命令對母聯(lián)開(kāi)關(guān)實(shí)行遠方跳、合控制。

4）事件記錄：可以記錄不低于60次的各項事件數據，并可傳送到管理系統或監控系統。

5）故障錄波：可以保存不低于事故發(fā)生時(shí)的電流電壓波形100個(gè)。

通信等其他功能要求

具有RS485 網(wǎng)絡(luò )通訊接口，語(yǔ)音播報功能，無(wú)線(xiàn)數據通訊功能、藍牙數據功能、留有反向讀取外圍儀表數據表功能能夠隨時(shí)通過(guò)協(xié)議自主讀取外圍電力儀表數據到保護裝置表格中進(jìn)行統一查看。

5.4 微機無(wú)功補償裝置

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

5.5 模擬表

    采用國標6L2型模擬表顯示各電壓等級的電壓。

5.6 短路故障設置模塊

    系統通過(guò)軟、硬件配合可以設置多種線(xiàn)路故障和模擬多種電動(dòng)機故障，短路時(shí)間和短路電流均連續可調；

6監控部分

監控部分包括觸摸屏，PLC控制器、智能電量監測儀組成。實(shí)現了對有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開(kāi)關(guān)的控制、供配電系統三相電流、三相電壓、三相有功功率、三相無(wú)功功率、三相視在功率、功率因數、頻率、電能等電參數的就地監測和遙測。

6.1觸摸屏

液晶屏：10寸TFT液晶屏，分辨率（800*480），LED背光

CPU主板：ARM結構，低功耗 主頻400MHz

內存：64MSRAM

硬盤(pán)：128M FLASH

觸摸屏：4線(xiàn)電阻觸摸屏

接口:1*RS232，1*RS485，1*USB、以太網(wǎng)口

6.2智能電量監測儀

測量電流：0.2級；

母線(xiàn)電壓：0.2級；

輸出精度：0.2級；

頻率：0.01HZ；

P、Q、COSΦ；0.5級；

通訊分辨率：不大于1ms；

6.3 PLC

采用西門(mén)子PLC作為系統遠動(dòng)控制器，可以采集一次系統所有隔離開(kāi)關(guān)，斷路器的位置信號，并執行斷路器的遙控命令，與觸摸屏、智能儀表構建供配電系統監控網(wǎng)絡(luò )。

6.4 接口部分

信網(wǎng)絡(luò )接口有：①總線(xiàn)接口：選用標準為RS-485的有線(xiàn)串行通信接口，如果把PLC控制器、微機電動(dòng)機保護裝置、微機線(xiàn)路保護裝置、微機備自投裝置掛接至通信總線(xiàn)接口，利用總線(xiàn)接口與上位機的通信，可實(shí)現上位機對本系統的監控功能。②以太網(wǎng)接口：通信網(wǎng)絡(luò )接口用于數據的遠方上傳，方便以后系統升級擴展。

6.5 供電系統創(chuàng )新物聯(lián)網(wǎng)應用云平臺模塊

本平臺將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用于信息技術(shù)并將數據上傳至云平臺，進(jìn)行海量數據存儲，并提供豐富的數據分析工具方便更加準確的掌握數據與分析數據。

本平臺可實(shí)現以下幾個(gè)功能：

（1）、數據云系統上傳                                

（2）、手機app數據查詢(xún)

（3）、歷史數據查詢(xún)                        

（4）、數據分析統計

（5）、新浪微博報警                            

（6 ）、微信反向控制

6.6 供電系統創(chuàng )新并離網(wǎng)逆變器模塊

工業(yè)級1KW并離網(wǎng)逆變器模塊具有低壓報警，低壓關(guān)斷，過(guò)壓關(guān)斷，過(guò)載關(guān)斷，過(guò)熱保護等多種功能。采用雙CPU控制，可選擇DSP或者STM32。采用OLED液晶顯示（尺寸45*25），開(kāi)放部分核心源代碼供老師研究、深入了解并網(wǎng)原理等。

功率(W)：1000W

直流電壓（VDC）：24V

輸入電壓：180-260VAC

輸入頻率：50/60 Hz

逆變器輸出電壓/頻率：220VAC±5% /50Hz±1%

輸出波形：純正弦波

切換時(shí)間：<8ms

充電電流：Max 20A

逆變器輸出保護：輸入過(guò)高/過(guò)低壓保護、直流欠壓保護、尖峰浪涌保護，過(guò)載保護：100-120%30 秒;> 120%,100毫秒;>150% ,50毫秒; 輸出短路<150微秒。

噪音：< 45dB

運行環(huán)境溫度：-25-65攝氏度

MPPT電壓：15-23V

運行/貯存環(huán)境相對濕度：0-90%無(wú)結露

運行環(huán)境海拔高度：0-3,000米

貯存環(huán)境海拔高度：0-15,000米

7 工廠(chǎng)供電無(wú)線(xiàn)智能管理系統

（1）系統采用先進(jìn)的分布式智能管理型無(wú)線(xiàn)AP,通過(guò)WIFI技術(shù)實(shí)現終端覆蓋。采用15寸彩色中文觸控屏的無(wú)線(xiàn)系統管理器，中文菜單式觸控操作界面，人機對話(huà)友好。移動(dòng)控制終端可控制任意一臺帶驅動(dòng)模塊的實(shí)訓設備?？勺鲗W(xué)生機登錄實(shí)訓與考核的操作終端，也可作教師機登錄出題設故的操作終端。

（2）集成無(wú)線(xiàn)實(shí)驗電源管理系統，通過(guò)終端系統監控查詢(xún)學(xué)生實(shí)驗臺的電源開(kāi)關(guān)狀態(tài)；單獨開(kāi)啟關(guān)閉學(xué)生實(shí)驗臺電源；全部開(kāi)啟或全部關(guān)閉實(shí)驗臺電源功能；定時(shí)全閉功能；控制范圍>50m；控制能力>50臺。

（3）集成無(wú)線(xiàn)考核系統能實(shí)現密碼登錄系統，設置數據庫路，系統測試(查詢(xún)設備)，學(xué)生庫設置，題庫與題庫等級設置，學(xué)生鍵盤(pán)設置，考核故障發(fā)布考核試卷提取與存儲考核時(shí)間設置與啟動(dòng)，考核成績(jì)查詢(xún)，考核成績(jì)打印，登錄密碼修改與恢復。

（4）學(xué)生終端采用大屏幕液晶顯示具有聯(lián)機考核和脫機考核功能，學(xué)號查詢(xún)，故障解除，時(shí)間查詢(xún)，分數查，設備號查詢(xún)。

（5）集成無(wú)線(xiàn)多功能數據采集、分析、控制系統

（1）可實(shí)時(shí)長(cháng)時(shí)間記錄電壓、電流、電阻、電容、通斷等，并生成趨勢曲線(xiàn)。

（2）虛擬測量直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V

（3）虛擬交流電壓測量，量程 60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V

（4）虛擬直流電流測量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A

（5）虛擬交流電流測量，量程 60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A

（6）虛擬電阻測量，量程 600、6.000K、60.00K、600.0K、6.000M 、60.00M

（7）虛擬電容測量，量程 40.00nF 、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF

（8）虛擬二極管測量 0V~2.0V

二  實(shí)訓項目

 1.工廠(chǎng)供電電氣接線(xiàn)圖的認知

（1）實(shí)訓臺電氣主接線(xiàn)模擬圖的認知

（2）電氣主接線(xiàn)圖的認知

 2.工廠(chǎng)變配電室值班技能培訓

（1）互感器的接線(xiàn)方法

（2）變壓器有載調壓

（3）工廠(chǎng)供電倒閘操作

（4）供配電系統多功能智能儀表的使用與參數設置

 3.工廠(chǎng)供電線(xiàn)路的微機繼電保護

（1）模擬系統正常、大、小運行方式

（2）模擬系統短路

（3）電秒表的正確操作

（4）微機線(xiàn)路保護裝置參數整定操作

（5）無(wú)時(shí)限電流速斷保護

（6）帶時(shí)限電流速斷保護

（7）定時(shí)限過(guò)電流保護

（8）反時(shí)限過(guò)電流保護

  4.高壓電動(dòng)機的繼電保護

（1）變頻器參數整定操作

（2）變頻器開(kāi)環(huán)調速實(shí)訓

（3）三相異步電動(dòng)機的啟動(dòng)方式

（4）微機電動(dòng)機保護裝置參數整定操作

（5）高壓電動(dòng)機的速斷保護

（6）高壓電動(dòng)機的反時(shí)限過(guò)流保護

 5.工廠(chǎng)供電系統的自動(dòng)裝置實(shí)訓

（1）備投投入條件測試

（2）進(jìn)線(xiàn)備投（明備用）及自適應實(shí)訓

（3）母聯(lián)備投（暗備用）及自適應實(shí)訓

（4）無(wú)功補償裝置認知實(shí)訓

（5）無(wú)功自動(dòng)補償實(shí)訓

 6. 供電系統云平臺實(shí)驗

（1）遙測、遙控、遙信實(shí)驗

（2）數據云系統上傳        

（3）手機app數據查詢(xún)

（4）歷史數據查詢(xún)  

（5）數據分析統計

（6）新浪微博報警  

（7）微信反向控制

（8）微信監控

labview監控系統實(shí)驗