LGY-GD012B型智能工廠供電及配電自動化實驗實訓裝置

一、設備外觀

二、設備概述

該實驗實訓系統取材于現場實際變電站及工廠供配電系統，依據工業現場，緊扣教育部《變電站綜合自動化》《供配電技術》、《工廠供電》、《配電自動化》、《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》、《電氣制圖》等相關課程實驗教學的需求結合現代電力工業改革中的先進技術而設計開發的實驗實訓兩用型教學應用設備。該系統實用性強應用廣泛，不僅可滿足電力相關專業的教學實驗實訓需求，還可作為學生畢業設計及教師科研的基礎應用平臺，同時可廣泛應用于相關職業培訓機構技能培訓考核的平臺。

系統組成

整套系統由一次部分、二次部分和監控部分（監控軟件及計算機通訊接口）組成。

1、供配電一次系統部分

本實訓系統模擬中型工廠的供配電系統，由35 kV，10kV，兩個不同的電壓等級構成。整個系統有兩路35kV進線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過備自投自動切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經總降變降壓為10kV母線的進線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進線電源2。進線電源1和進線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過備自投自動切換。

為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機備自投，微機線路和微機變壓器保護；為了保證高壓電動機的穩定運行，配置了高壓電動機保護；為了保證電力電容器的穩定安全，配置了微機電容器保護裝置，為了提高用電質量，配置了無功補償裝置；為了實現工廠供電綜合自動化控制，配置了工業平板電腦及電力專用組態軟件和PLC控制器，實現了整個系統的“四遙”功能，完全依照電力現場設置。

微機保護裝置均采用高性能控制核心芯片，采集外部系統的電流、電壓以及輸入輸出開關量，并送液晶顯示。具有故障錄波功能，可顯示故障波形。

一次供配電線路：整個系統一次供配電線路由35 kV，10kV不同的電壓等級構成，線路阻抗采用電抗器和電阻來模擬。

隔離開關和斷路器及變壓器：系統采用一個兩卷的變壓器，模擬總降變壓。使學生通過正確的實驗操作，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。

負荷部分：可分為線路負荷，變壓器負荷及其它高壓負荷。其中其它高壓負荷是用電動機組和高壓電容器模擬。風機不僅可以作為負荷的一部分，同時也能給整套裝置散熱。

2、二次部分

二次部分包括自動裝置，智能儀表和信號單元和轉換單元。自動裝置包括微機保護測控裝置、無功補償裝置；儀表和信號單元包括模擬儀表等；轉換單元包括各狀態量的切換開關。

微機保護測控裝置：所有保護裝置均采用高性能的控制核心芯片，采集外部系統的電流、電壓以及輸入輸出開關量，并送液晶顯示，同時具有故障錄波功能。具有線路的三段式過流保護，低壓閉鎖電流保護，單相接地保護，反時限過流保護，過電流后加速，重合閘等功能還能完成電動機的電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護，電容器的速斷保護，過電流保護，瓦斯保護和過負荷保護。

無功補償裝置：能自動追蹤電網功率因數并控制電容器組的投切，具有手動和自動投切功能。

常規繼電器部分：裝置配有一些常規的繼電器，通過這些繼電器可以進行常規繼電器的特性試驗，以及一些繼電保護綜合實驗。

2.1微機線路保護裝置

具有三段式過流保護，低壓閉鎖電流保護，單相接地保護，反時限過流保護，過電流前加速，過電流后加速，重合閘等功能。

2.2微機電動機保護裝置

具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能。

2.3微機變壓器綜合保護裝置

具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能。

2.4微機無功補償裝置

能自動追蹤電網功率因數并控制電容器組的投切，具有手動和自動投切功能。根據變壓器的無功功率進行分相補償，電容器組循環工作，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。

3、變頻器

功率范圍：0.4KW--2.2KW（單、三相220V）。

具有高輸出轉矩，起動力矩大的特點，1HZ時輸出力矩可達150%；

載波頻率可達16K，具有極靜音的特點，可應用于對噪聲要求較高的場合

4、智能電參數測量模塊

智能電參數測量模塊是一款智能型電力參數綜合測量采集模塊，準確測量單相、3相3線制或3相4線制交流電路中的電壓、電流、功率、功率因數、頻率、等多種電力參數，帶I/O接口。

5、監控部分（監控軟件及計算機通訊接口）

供配電監控系統由主控微機（遠優于觸摸屏的工業級平板）、智能遙信模擬顯示燈、PLC、智能儀表等組成。主控微機采用商用計算機。用戶軟件全部漢化，開機后自動進入用戶主菜單，向用戶提示各種操作及操作說明，另提供調試工具軟件以便用戶自行修改和擴展。上位機監控軟件采用組態軟件為開發平臺，監控主機與現場智能設備采用RS485總線，Modbus-RTU協議構建底層監控網絡。主要實現以下功能：

5.1對供配電一次系統進行組態，實時顯示主接線的變化；

5.2實時采集、顯示、存儲各類電量參數；

5.3對采集的各種電量可生成實時和歷史曲線和報表，以利于實驗者比較、分析實驗數據；

5.4監視各斷路器位置、保護動作出口狀態；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；

5.5根據采集的母線電量實現對電壓、無功的自動調整。

電力自動化軟件是面向電力生產領域而研制的一款通用電力組態軟件平臺，適用于縣級調度自動化、集控站自動化、變電站綜合自動化、電廠電氣監控（ECS）、企業供配電自動化、太陽能發電、水電站綜合自動化及樓宇配電自動化等后臺監控系統的開發。該系統主要有以下特點：

實時數據庫系統面向電力系統一次對象建模，數據庫以樹狀視圖真實的定義和展示了電網的結構。

實現了電力主接線圖自動繪制、網絡拓撲動態著色、自動操作票及操作票執行預演、間隔防誤等功能，這些功能隨著實時數據庫的定義而自動實現，無須另外配置。

強大的矢量圖開發系統，幫用戶方便的開發制作各種豐富的畫面。

圖形系統支持畫面分層、畫面無級縮放、畫面鳥瞰、大畫面漫游、畫面自動定位等功能。

實時數據庫模板、采集設備IED模板、畫面模板等可幫助您大大提高工程的制作及維護效率。

采集系統模型符合工程習慣，穩定性好，應用方便。

三、技術參數

1、輸入電源：三相五線制AC 380V±10% 50HZ

2、輸入功率：1.5 kw

3、工作環境：1）溫度：-10℃～+40℃ 2）相對濕度：≤90%（+20℃） 3）海拔高度：≤2000m
4）空氣清潔，無腐蝕性及爆炸性氣體，無導電及能破壞絕緣的塵埃

4、設備重量:1100kg

5、外形尺寸：寬×深×高=2400mm×800mm×2000mm

6、本質安全：具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。

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LGY-GD012B型智能工廠供電及配電自動化實驗實訓裝置