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一、概述

工廠供電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置”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)?等教材并結(jié)合?工廠供電?和?供配電技術(shù)?課程研制開發(fā)的。主要對(duì)教材中的35kV總降壓變電所、10kV高壓變電所供配電線路中涉及的微機(jī)繼電保護(hù)裝置、微機(jī)備用電源自動(dòng)投入裝置、微機(jī)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置、變頻器以及工業(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(guò)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)等元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。

二、系統(tǒng)功能

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，由35 kV，10kV，兩個(gè)不同的電壓等級(jí)構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)有兩路35kV進(jìn)線，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母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線的進(jìn)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(jìn)線電源2。進(jìn)線電源1和進(jìn)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(guò)備自投自動(dòng)切換。

為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機(jī)備自投和微機(jī)線路保護(hù)；為了保證高壓電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，配置了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)；為了提高用電質(zhì)量，配置了無(wú)功補(bǔ)償裝置；為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，配置了人機(jī)界面和PLC控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開關(guān)的控制。電腦及配套系統(tǒng)軟件組成，系統(tǒng)通過(guò)RS485通訊口與微機(jī)相聯(lián)，實(shí)時(shí)顯示電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，以及開關(guān)的動(dòng)作情況；打印報(bào)表，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)等電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化功能，能完成多機(jī)電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、多機(jī)電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)、電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)等方面的實(shí)驗(yàn)。

三、系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)是由一次部分，二次部分，監(jiān)控部分組成。

1、一次部分

一次部分包括一次供配電線路，隔離開關(guān)和斷路器，變壓器和各種負(fù)荷。負(fù)荷種類包括普通負(fù)荷，照明負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷等。

①一次供配電線路：整個(gè)系統(tǒng)一次供配電線路是由35 kV，10kV兩個(gè)不同的電壓等級(jí)構(gòu)成，線路阻抗采用電抗器和電阻來(lái)模擬。

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

③負(fù)荷部分：可分為高壓電動(dòng)機(jī)負(fù)荷和至1#~3#車間變電站負(fù)荷。高壓負(fù)荷是用電動(dòng)機(jī)組模擬，采用370 W的三相交流異步電動(dòng)機(jī)帶同步發(fā)電機(jī)，設(shè)置直接啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)等啟動(dòng)方式。1#~3#車間變電站負(fù)荷負(fù)荷使用純電阻，電感和風(fēng)機(jī)模擬。風(fēng)機(jī)不僅可以作為負(fù)荷的一部分，同時(shí)也能給整套裝置散熱。

2、二次部分

二次部分包括自動(dòng)裝置，儀表信號(hào)單元和轉(zhuǎn)換單元。自動(dòng)裝置包括微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、無(wú)功補(bǔ)償裝置和備自投裝置；儀表信號(hào)單元包括模擬儀表、光字牌、指示燈等；轉(zhuǎn)換單元包括各狀態(tài)量的切換開關(guān)。

① 微機(jī)線路保護(hù)裝置：具有三段式過(guò)流保護(hù)，低壓閉鎖電流保護(hù)，單相接地保護(hù)，反時(shí)限過(guò)流保護(hù)，過(guò)電流前加速，過(guò)電流后加速，重合閘等功能。

② 微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置：具有電流速斷，過(guò)電流，電流反時(shí)限，零序過(guò)流保護(hù)，負(fù)序電流保護(hù)和低電壓保護(hù)等功能。

③ 微機(jī)無(wú)功補(bǔ)償裝置：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(wú)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。

④ 微機(jī)備自投裝置：有進(jìn)線備投和母聯(lián)備投方式可選 ，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(guò)程。

3、監(jiān)控部分

監(jiān)控部分包括觸摸屏，PLC控制器組成。實(shí)現(xiàn)了對(duì)有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開關(guān)的控制。

四、完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.工廠供電電氣接線圖的認(rèn)知
(1)實(shí)訓(xùn)臺(tái)電氣主接線模擬圖的認(rèn)知。
(2)觸摸屏的正確操作。
(3)電氣主接線圖的認(rèn)知。
2.工廠變配電室值班技能培訓(xùn)
(1)電流互感器與電壓互感器的接線方式。
(2)變壓器有載調(diào)壓。
(3)線路停送電操作。
(4)變壓器倒閘操作。
(5)母線倒閘操作。
3.工廠高壓線路的微機(jī)繼電保護(hù)
(1)模擬系統(tǒng)正常、最大、最小運(yùn)行方式。
(2)模擬系統(tǒng)短路。
(3)電秒表的正確操作。
(4)微機(jī)線路保護(hù)裝置參數(shù)整定操作。
(5)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。
(6)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)。
(7)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。
(8)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。
(9)電流電壓連鎖保護(hù)。
4.高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)
(1)變頻器參數(shù)整定操作。
(2)變頻器的開環(huán)調(diào)速實(shí)訓(xùn)。
(3)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式。
(4)微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置參數(shù)整定操作。
(5)高壓電動(dòng)機(jī)的速斷保護(hù)。
(6)高壓電動(dòng)機(jī)的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)。
(7)模擬電動(dòng)機(jī)出口短路。
(8)微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置參數(shù)整定操作。
(9)高壓電動(dòng)機(jī)的速斷保護(hù)。
(10)高壓電動(dòng)機(jī)的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)。
5.工廠供電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置實(shí)訓(xùn)
(1)備用電源自動(dòng)投入裝置參數(shù)整定操作。
(2)備用電源自動(dòng)投入。
(3)無(wú)功補(bǔ)償裝置參數(shù)整定操作。
(4)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償功能。
(5)備投投入條件測(cè)試。
(6)進(jìn)線備投（明備用）及自適應(yīng)。
(7)母聯(lián)備投（暗備用）及自適應(yīng)。
(8)無(wú)功補(bǔ)償裝置認(rèn)知。
(9)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償。
6.變壓器微機(jī)繼電保護(hù)
1）變壓器電流速斷保護(hù)。
2）變壓器過(guò)電流保。
3）變壓器瓦斯保護(hù)。
4）變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)。
7．常規(guī)繼電器特性及保護(hù)實(shí)訓(xùn)
1）電流繼電器特性實(shí)訓(xùn)。
2）電壓繼電器特性實(shí)訓(xùn)。
3）信號(hào)繼電器特性實(shí)訓(xùn)。
4）中間繼電器特性實(shí)訓(xùn)。
5）差動(dòng)繼電器特性實(shí)訓(xùn)。
6）具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路。
7）具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路。
8）重復(fù)動(dòng)作手動(dòng)復(fù)歸中央信號(hào)裝置。
8.工廠供電的監(jiān)控實(shí)訓(xùn)
1）SCADA監(jiān)控。
2）四遙（遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)）實(shí)驗(yàn)。
3）變壓器分接頭功能實(shí)訓(xùn)。
4）線路 運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)實(shí)訓(xùn)。
5）故障錄波。
6）事件記錄查詢。

基本配置：

部分監(jiān)控畫面：